- Naukowcy z Montana State University opracowali nowy materiał budowlany oparty na grzybni i bakteriach.
- Nowe materiały mają zdolność do samonaprawy i są ekologiczne, co może zredukować emisje CO2.
- Badania nad żywymi materiałami prowadzone są także w innych instytucjach, takich jak University of British Columbia i Delft University of Technology.
- Organizmy używane w projektach są niepatogenne i mogą pomóc w utylizacji organicznych odpadów.
- Żywe materiały budowlane mogą zrewolucjonizować przyszłość budownictwa dzięki swojej biodegradacji i zdolności do regeneracji.
Naukowcy z Montana State University opracowali nowy materiał budowlany oparty na grzybni i bakteriach, który może zrewolucjonizować przemysł budowlany, oferując samonaprawiające się i ekologiczne rozwiązania. Badania nad żywymi materiałami budowlanymi prowadzone są również w innych instytucjach na całym świecie.
Innowacyjne materiały budowlane
Produkcja konwencjonalnego betonu odpowiada za około 8 proc. globalnych emisji dwutlenku węgla, co skłania naukowców do poszukiwania alternatyw. Jednym z obiecujących kierunków są tzw. żywe materiały budowlane (ang. engineered living materials, ELMs), które zawierają żywe komórki, takie jak grzybnie i bakterie, zdolne do samonaprawy i reakcji na otoczenie.
Badania zespołu prof. Chelsea Heveran
Zespół prof. Chelsea Heveran z Montana State University opracował materiał, którego strukturę nośną tworzy grzybnia Neurospora crassa, a sztywność nadaje biomineralizacja przeprowadzana przez bakterie Sporosarcina pasteurii. Bakterie te przekształcają mocznik i wapń w węglan wapnia, który jest podstawowym składnikiem muszli i kości.
„Zainspirowała nas struktura kości – lekka, ale niezwykle wytrzymała” – mówi Heveran w rozmowie z magazynem „New Scientist”. W badaniach opublikowanych w „Cell Reports Physical Science” naukowcy wykazali, że stworzone przez nich struktury potrafią zachować żywotność przez co najmniej cztery tygodnie, co stanowi znaczną poprawę w porównaniu do wcześniejszych materiałów biologicznych.
Równoległe badania w innych instytucjach
Równolegle badacze z University of British Columbia testują grzyby jadalne, takie jak boczniaki, jako nośnik materiałów konstrukcyjnych. Celem ich prac jest stworzenie izolacji, tynków i paneli ściennych, które będą nie tylko biodegradowalne, ale także regulować temperaturę i oczyszczać powietrze.
Potencjał i przyszłość żywych materiałów
Badania nad żywymi materiałami budowlanymi prowadzone są również w Europie. Dr Kunal Masania z Delft University of Technology rozwija kompozyty z grzybów i drewna, które mogą same się regenerować. „Moim celem jest wprowadzanie magii do inżynierii – tworzenie struktur, które żyją i reagują jak organizmy” – mówi Masania.
Inny projekt UE, ARCHI-SKIN, prowadzony przez dr Annę Sandak z Uniwersytetu Primorska, skupia się na tworzeniu żywej powłoki ochronnej z grzybów. „Dodajemy do materiałów nowy wymiar – życie” – podkreśla Sandak. Powłoka ma być łatwa do aplikacji i może zastąpić syntetyczne farby oraz środki biobójcze.
Ekologiczne aspekty i przyszłe zastosowania
Organizmy wykorzystywane w projektach, takie jak Sporosarcina pasteurii i Neurospora crassa, są niepatogenne i powszechnie występujące w naturze. Dzięki temu ich zastosowanie w budownictwie może przyczynić się do rozwiązania problemu z utylizacją organicznych odpadów, które w procesie rozkładu produkują metan.
Choć żywe materiały budowlane mają ograniczenia i nie zastąpią betonu w każdym zastosowaniu, ich zdolność do samonaprawy i biodegradacji może zrewolucjonizować przyszłość budownictwa. „To dopiero początek. Uczymy się, jak projektować materiały, które są dynamiczne, elastyczne i naprawdę ekologiczne” – podsumowuje Nicholas Lin z University of British Columbia.