Жизнь в доме, построенном из грибов и бактерий, может показаться научной фантастикой, но, согласно новому исследованию, учёные на шаг приблизились к тому, чтобы воплотить эту мечту в реальность.
Что показало исследование
Ученые рассматривали идею о том, что пористые быстрорастущие пучки мицелия, из которого состоят подземные грибницы, могут выступить отличным каркасом для дома. При этом его стены будут живыми и смогут восстанавливать свою целостности в случае необходимости. Результаты исследования были опубликованы 16 апреля в журнале Cell Reports Physical Science.
Мицелий гриба ученые использовали в качестве каркаса и поместили в него бактерии Sporosarcina pasteurii, в процессе жизнедеятельности которых выделяется вещество карбонат кальция – достаточно прочная субстанция, которая в живой природе содержится в известняке, створках моллюсков, кораллах и яичной скорлупе.
Карбонат кальция вступил во взаимодействие с мицелием и преобразовал его в структуру, наделенную достаточной прочностью (обычный мицелий гибкий и хрупкий). В результате взаимодействия с бактерией мицелий приобрел прочность кости.
«Этот процесс называется биоминерализацией. И пока у нас есть единственная сложность –продлить жизнь бактерий. Мицелий позволяет это сделать, он выступает каркасом. Пока нам удалось поддерживать жизнь бактерий в течение 4 недель. Но в перспективе этот период можно увеличить до нескольких месяцев или даже лет»,
— отметила Челси Хеверан, старший автор исследования.
Грибок Neurospora crassa также известен тем, что может биоминерализоваться самостоятельно. Но исследователи выяснили, что с добавлением бактерий процесс идет быстрее, а каркас получается более жестким.
По задумке исследователей, такой мицелий сможет заменить цемент в растворах, надежно связывая камни и другие строительные материалы и формируя из них прочный каркас.
«Пройдет немало лет, прежде чем у нас получится создать долговечные конструкции. Но то, что у нас получилось создать биоминерализованный каркас из мицелия, это огромный шаг вперед»,
— рассказал Челси Хеверан.
Производство цемента, которое ежегодно приближается к цифре 4,4 миллиарда тонн, является причиной 8% глобальных выбросов углекислого газа. Поэтому дома из грибного мицелия – это не только быстро и экономично, но и экологично.
Далее ученые хотят исследовать вопрос, можно ли с помощью мицелия заделать трещину в материале.
Хотя прочность и долговечность живых строительных материалов пока не сравнятся с бетоном, Хеверан считает, что мицелий является многообещающей основой. Благодаря своей гибкости вещество можно формовать, создавая внутри балок, кирпичей или стен каналы, похожие на сосуды. Подобно кровеносным сосудам в человеческом теле, клеткам в живых строительных материалах нужны структуры, способные доставлять питательные вещества, чтобы они могли жить. Однако добавление таких структур в конструкцию строительных материалов может сделать их более хрупкими, что является проблемой для будущих исследований.
«Очень просто разработать концепцию тестирования, согласно которой материалы должны быть достаточно прочными, потому что такие стандарты уже существуют. Но у нас нет нормативных стандартов для кирпичей с ячейками внутри»,
— сказал Хеверан.
По словам Хеверан, несколько государственных учреждений уже интересуются возможными вариантами использования живых строительных материалов.
«Чтобы среднестатистическая семья получила от этого экономическую выгоду, должно произойти много событий. Но для общества это может быть намного дешевле, когда вы пытаетесь построить инфраструктуру для сообщества, которое действительно в ней нуждается, или если вы пытаетесь построить инфраструктуру в космосе, это может быть намного проще, чем доставлять туда цемент и бетон. Меня очень вдохновляют эти возможности»,
— объяснила она.
Подпишитесь на Telegram "МОЙКА78": больше эксклюзивов и оперативной информации!