Будинки майбутнього: вчені створили живий будівельний матеріал з грибів
Київ • УНН
Університетська команда з Монтани виростила матеріал з міцелію, який виступає каркасом для самовідновлення. Будівництво "грибних будинків" може стати можливим через 5-10 років.
Життя у будинку, зведеному з грибів і бактерій здається сюжетом із науково-фантастичного фільму. Проте нове дослідження свідчить, що вчені вже на крок наблизилися до того, аби зробити це реальним і заявляють, що будівництво "грибних будинків" може стати можливим через п’ять-десять років.
Про це повідомляє УНН із посиланням на CNN.
Деталі
Університетська команда з Монтани виростила щільні, пористі структури з міцелію - грибкового матеріалу, що формує підземну мережу, подібну до кореневої системи. Цей міцелій виступає каркасом для створення живого, здатного до самовідновлення будівельного матеріалу.
Чому це важливо
Попри те, що до повноцінного використання таких матеріалів у несучих конструкціях ще далеко, відкриття має великий потенціал як екологічна альтернатива цементу - ключовому компоненту бетону.
За словами Челсі Хеверан, провідної авторки дослідження, опублікованого 16 квітня в журналі Cell Reports Physical Science, це крок у напрямку зменшення шкідливого впливу будівництва на довкілля.
Цементна промисловість щорічно виробляє понад 4 млрд тонн продукції, що становить близько 8% усіх глобальних викидів вуглецю.
Ми поставили собі запитання: що, якби ми могли зробити це інакше - через біологію?
Як проходили дослідження
У рамках дослідження команда інтегрувала бактерії, здатні виробляти карбонат кальцію - сполуку, що зустрічається в коралах, шкаралупах яєць та вапняку, - у структуру міцелію. Через процес біомінералізації цей компонент зміцнив гнучкий грибковий каркас, перетворивши його на міцну, схожу на кістку субстанцію.
Ми не перші, хто використав біомінералізацію в будівельних матеріалах. Але щоб зберегти бактерії живими надовго, потрібно подолати низку викликів. Міцелій у цьому сенсі чудовий - він міцний і в природі здатен біомінералізуватись самостійно
Команда проводила експерименти з грибом Neurospora crassa, який здатен до самостійної біомінералізації. Але згодом дослідники з’ясували, що ефективніше знищити гриб і потім заселити його бактеріями, які утворюють міцну мінеральну решітку. Так мікроорганізм Sporosarcina pasteurii виробляв карбонат кальцію після переробки сечовини, формуючи жорсткий матеріал навколо грибкових волокон.
На відміну від інших "живих" матеріалів, активність яких триває лише кілька днів, у цьому випадку мікроби залишались життєздатними щонайменше чотири тижні. Вчені сподіваються, що в майбутньому цей період можна буде продовжити до кількох місяців або навіть років.
Наступний етап - протестувати, чи здатні ці матеріали самостійно "залатувати" тріщини або реагувати на зовнішні зміни. Уявіть: погане повітря в будівлі, а стіни - зроблені з цегли, яка підсвічується на знак тривоги. Такого раніше не було, бо мікроби не були достатньо "живими". Тепер - інша справа
Попереду ще багато викликів
Однак до практичного застосування таких біоматеріалів у будівництві ще далеко. За словами біоінженера Авінаша Манджула-Басаванни з Північно-Східного університету в Бостоні, потрібно провести масштабніші випробування, щоб перевірити фізичні властивості матеріалів у реальних умовах.
Це дослідження проведено в лабораторії. На цьому етапі важко говорити про несучу здатність чи довговічність - саме ці характеристики визначають якість будівельного матеріалу
Він додав, що хоча міцність і довговічність живих будівельних матеріалів ще і не дорівнюють бетону, міцелій все ж є перспективною основою. Завдяки своїй гнучкості, цій липкій речовині можна надавати форму, що включає судиноподібні канали в балках, цеглі або стінах.
Я думаю, що в майбутньому вони можуть бути корисними для одноповерхових будівель, цих менших споруд - це цілком можливо. Це може бути через п’ять-десять років