Текст: Евгения Елизейко
Мебель из грибов, бетон со спорами, асфальт из бактерий – мы решили разобраться в современных материалах. Каковы новейшие тенденции и стоит ли ждать радикальных изменений на рынке? Предлагаем вам обзор последних разработок в области экоматериалов.
Перед учеными сегодня стоит нелегкая задача. В ближайшем будущем численность населения Земли достигнет 10 млрд. Как минимизировать в таких условиях воздействие человека на окружающую среду, гармонизировать жизнь в условиях плотной городской застройки, удержать потепление в пределах 2С°? Сегодня эти вопросы задают направления научных поисков. Материал будущего должен полностью перерабатываться, не высвобождать в процессе производства тепловую энергию и парниковые газы, быть не токсичным, производиться из возобновляемых источников и, по возможности, сохранять связь человека с его естественной средой обитания. Такой комплекс требований толкает ученых на поиски принципиально новых путей производства. Кажется, эпоха тепловых двигателей и термических превращений стремится смениться эпохой биологии и ферментной активности. Грибы и бактерии вместо нефти и газа – таков ориентир современной науки.
Мицелий грибов
В 2013 году в Сан-Франциско открылась компания, производящая уникальные материалы из мицелия грибов. Разработки Mycoworks применимы как в легкой промышленности для замены кожи, так и в строительной сфере. Получаемый из мицелия трутовиков материал не имеет аналогов. Он не подвержен горению, легче воды, не пропускает воду, имеет пористую структуру и малую теплопроводность. Производство микокожи в промышленных масштабах обойдется дешевле выделки кожи животных. Мицелий грибов выращивается по заранее заданной форме, а затем обжигается. При таком производстве не выделяется углекислый газ. Темп роста грибов значительно быстрее роста деревьев, и выращивание занимает не более месяца. Материал легко разлагается в почве при утилизации и может использоваться как удобрение.
Для питательной среды грибов могут быть использованы отходы других производств, например, картофельные очистки или опилки. Варьируя субстрат, можно видоизменять свойства материала, добиваясь необходимых параметров. Уже предлагается широкий ассортимент изделий из мицелия: строительные материалы, мебель, упаковка, ткани, косметические принадлежности.
Бактерии, кладущие асфальт
Технология биоцемента запатентована в США еще в 2012 году. Сейчас компания BioCement Technologies предлагает широкий спектр применения своей разработки. Укрепление грунта и уменьшение его проницаемости может быть полезно в строительстве и природопользовании.
Другая американская компания в Северной Каролине BioMASON использует схожую технологию для укладки покрытий. Инновацией заинтересовались ВВС США. Строительство взлетно-посадочных полос в местах военных действий – возможное будущее разработки.
Для того чтобы вырастить поверхность, требуется нанести на грунт бактерии с кормовой базой. Когда они произведут достаточное количество карбонат-иона, наносят слой хлорида кальция. Таким образом осуществляется цементирование поверхности. Применяемые бактерии не являются чужеродными для почвы, поскольку в своем естественном состоянии также встречаются в грунте. При такой технологии не выделяется углекислый газ, более того углерод замыкается в почве. Кроме этого, бактерии в дальнейшем будут своей жизнедеятельностью поддерживать целостность полотна.
Идея применять живые организмы для борьбы с коррозией получила широкое распространение. Университеты США проводят эксперименты по добавлению в бетонные составы спор грибов Trichoderma reesei, до этого уже широко использовавшихся в целлюлозной промышленности.
При возникновении трещин в материал будет попадать вода, что вызовет прорастание спор. Гриб сможет использовать питательные вещества, включенные в материал. Затем разросшийся мицелий заделает повреждения.
Неразрывное единство с природой
Кроме экспериментов с химическим составом веществ, современные тенденции стремятся концептуально ослабить стену, выстроенную между человеческим и природным– утверждает дизайн-исследователь, выпускница Британской высшей школы дизайна Ульяной Коваленко:
— Сейчас разрабатывается одежда, которая содержит бактерии, духи, где носителями запаха становятся опять же бактерии. Такая одежда выступает продолжением тела, населяется полезными бактериями, берущими на себя функцию жизнеобеспечения. Цианобактерии выделяют кислород, а, например, кишечная палочка и дрожжи образуют витамины, пищевые соединения. Проект Mediated Matter Массачусетского технологического института при помощи 3D-принтера воспроизводит сложную структуру органической материи. Директор группы Нери Оксман обращает внимание, что вещи, произведенные человеком, состоят из отдельных частей. Это искусственные целостности. Природные же объекты образуют один взаимосвязанный организм. Такие непрерывные текстуры их лаборатория и стремится производить, подражая природе.
В последнее десятилетие произошел заметный поворот в направлении движения научной мысли. Но пока что мы лишь в самом начале возможных изменений.
