Органический пластик. Удивительный гриб может стать био-альтернативой искусственного материала

Как следует из названия, этот гриб, питающийся древесиной, исторически использовали для разжигания костров и в медицине, хотя его также включали в состав одежды. Теперь он может выйти на совершенно новый уровень полезности как биоразлагаемая альтернатива пластику благодаря тому, как построен его мицелий, пишут Science Alert.

В Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и интересные новости из мира науки!

Составленный из гиф, тонких нитей, мицелий образует корневидные сети, распространяющиеся через почву или гниющий материал. В случае с трутовиком эту сеть можно разделить на три отдельных слоя, утверждает команда исследователей из Финляндии, Нидерландов и Германии.

"Мицелий является основным компонентом во всех слоях, — пишут исследователи в своей опубликованной работе. — Однако в каждом слое мицелий демонстрирует очень четкую микроструктуру с уникальной ориентацией, соотношением сторон, плотностью и длиной ветвей".

Исследователи изучили структурный и химический состав плодового тела трутовика, используя образцы, собранные в Финляндии. Испытания на механическую прочность соединили с детальным сканированием гриба, чтобы изучить его характеристики, обнаружив три слоя: твердую, тонкую наружную корку, покрывающую пенистый слой под ней, и много полых трубчатых структур в сердцевине.

Части гриба были такими же крепкими, как фанера, сосна или кожа, сообщает команда — в то же время они были легче этих материалов. Такое сочетание обычно не ассоциируется с мясистой частью гриба.

Исследователи обнаружили, что полые трубки, составляющие основную часть плодовых тел гриба, могут противостоять большим силам, чем пенистый слой, и все это без значительных смещений или деформаций.

Впрочем, это не так удивительно: этот гриб должен быть построен так, чтобы выдерживать строгие изменения сезонов, а также падение веток деревьев сверху. Именно такая прочность может вдохновить создание новых синтетических материалов.

Как правило, более крепкие, жесткие или более тяжелые материалы также являются и более плотными – но не в этом случае.

"Удивительно то, что с минимальными изменениями в морфологии клеток и внеклеточном полимерном составе они образуют различные материалы с отличными физико-химическими характеристиками, которые превосходят большинство природных и искусственных материалов, что обычно сталкиваются с компромиссами по свойствам", — пишут исследователи.

Трутовик уже играет ключевую роль в природе, поскольку он цепляется за мертвые деревья и высвобождает важные питательные вещества, которые иначе остались бы в коре. Теперь он может быть еще более полезен в области материаловедения.

Как и где этот гриб может быть использован, еще предстоит выяснить, но понимание его слоев является важным шагом: теперь мы знаем, как он построен на клеточном уровне.

Это часть растущего количества исследований потенциала живых материалов, использование живых клеток контролируемым и запрограммированным способом для достижения определенных конечных результатов — в таком случае, определенных видов материалов.

"Эти результаты могут стать отличным источником вдохновения для создания многофункциональных материалов с отличными свойствами для различных медицинских и промышленных применений в будущем", — сообщают авторы исследования.

Ранее Фокус рассказывал о грибах, кожура которых может заменить подложку для электронных чипов.