Pasożytniczy grzyb, który w popkulturze został osławiony za sprawą regularnie odświeżanej serii gier the Last of Us, a która doczekała się nawet swojego serialu wyprodukowanego przez HBO z Pedrem Pascalem i Bellą Ramsey w rolach głównych, doczekał się w końcu szczęśliwej historii. W końcu żegna rolę antagonisty i ma szansę stać się obiektem westchnień ludzi na całym świecie.
Odpowiedzią na jeden kryzys, będzie wykorzystanie przyczyny innego kryzysu. Ten grzyb ma nowy cel, ale to dobrze
Współczesna branża modowa i przemysł tekstylny stają przed wielkim wyzwaniem odnalezienia zrównoważonych alternatyw dla tradycyjnych tkanin oraz skór pochodzenia zwierzęcego i syntetycznego.
Tradycyjne metody produkcji odzieży generują ogromne ilości odpadów oraz obciążają środowisko naturalne. W odpowiedzi na te problemy naukowcy kierują swoją uwagę w stronę biotechnologii oraz inżynierii materiałów pochodzenia z żywych organizmów. Szczególnie obiecującym obszarem badań staje się wykorzystanie grzybów, które potrafią tworzyć struktury przypominające znane nam materiały, lecz posiadające unikalne, biologiczne właściwości adaptacyjne.
Zespół badaczy z Chińskiej Akademii Nauk, pod przewodnictwem profesora Chao’a Zhonga, ale z inicjatywy naukowczyni Ke Li, skupił się na wykorzystaniu specyficznego organizmu, jakim jest maczużnik bojowy, inaczej zwany Cordyceps militaris. Zamiast tradycyjnego przędzenia włókien w celu uzyskania przędzy, proces opiera się na hodowli gęstych mat grzybniowych.
Czytaj też: Grzyby ratują świat, a my nawet nie wiemy, gdzie rosną. 90 procent żyje poza ochroną
Grzybnia, składająca się z rozgałęzionych nitek, naturalnie rozwija się w spójne arkusze o dużej powierzchni. Kluczowym elementem technologicznym jest odpowiednia obróbka tych mat przy pomocy plastyfikatorów, takich jak glicerol, co pozwala na nadanie materiałowi miękkości oraz elastyczności, przy jednoczesnym zachowaniu żywotności komórek grzyba.
Nie używamy konwencjonalnej tkaniny, siatki polimerowej ani innych zewnętrznych rusztowań podtrzymujących – mówi Ke Li. Grzybnia Cordyceps militaris służą jako strukturalne bloki konstrukcyjne, a ich splecione strzępki tworzą ciągły arkusz.
Ponieważ komórki grzyba pozostają aktywne materiał zyskuje zdolność do samoregeneracji. W przypadku uszkodzenia powierzchni lub powstania pęknięć, odpowiednie odżywienie i stymulacja mogą pobudzić grzybnię do dalszego wzrostu. Nowe strzępki grzyba wypełniają ubytki, co sprawia, że struktura samodzielnie reperuje swoje defekty.
Ta właściwość całkowicie zmienia podejście do trwałości wyrobów tekstylnych, które zamiast niszczeć, mogą w pewnym zakresie odtwarzać swoją pierwotną strukturę. Oczywiście nie chodzi o to, że nagle kurtki zaczną się same cerować, tylko o inne myślenie w kwestii produkcji samego surowego materiału, ale… Też nie do końca jest to tak dalekie od prawdy.
Przyszłość tworzenia z “żywego organizmu” brzmi jak z science fiction
Możliwości modyfikacji tak niezwykłego tworzywa wykraczają poza prostą regenerację uszkodzeń. Naukowcy udowodnili, że żywy materiał tekstylny może być integrowany z innymi mikroorganizmami również po zakończeniu procesu wytwórczego. Naukowcy pozwalają sobie w przypadku tego grzyba nawet na fantazjowanie, co by było, gdyby zajęto się masowo ich materiałem.
Przykładowo, wprowadzenie drożdży produkujących pigmenty pozwoliło na uzyskiwanie trwałych, barw bezpośrednio na powierzchni tkaniny. Inne szczepy grzybów zdolne do biosyntezy melaniny mogą zostać wplecione w strukturę materiału w celu zapewnienia naturalnej ochrony przed promieniowaniem ultrafioletowym. Otwiera to drogę do projektowania ubrań wielofunkcyjnych, które adaptują się do otoczenia i spełniają złożone zadania ochronne.
Istotnym aspektem ekologicznym tego rozwiązania jest również los gotowego wyrobu po zakończeniu jego cyklu życia. Badania nad biodegradowalnością wykazują, że taki materiał może ulec całkowitemu rozkładowi w środowisku naturalnym w stosunkowo krótkim czasie, zamykając się w granicach kilkudziesięciu dni. Taka właściwość byłaby game changerem na niewiarygodną skalę.
Niestety, jak to zawsze bywa, musi być jakieś “ale”
Mimo ogromnego potencjału, komercjalizacja tego typu rozwiązań wymaga jeszcze pokonania licznych przeszkód technicznych. Utrzymanie materiału w stanie żywym wiąże się z wyzwaniami dotyczącymi magazynowania, kontroli wilgotności oraz zapobiegania niekontrolowanemu wzrostowi grzybni w nieodpowiednich warunkach.
Co więcej, trzeba jeszcze opracować skuteczną metodę pozbywania się nieprzyjemnego zapachu grzybów, który raczej nie zachęci nawet najbardziej oddanego fana mody w ekologii do regularnego noszenia takich ubrań. Co więcej, stworzona przez zespół sukienka jest zdecydowanie w dotyku inna, niż tradycyjna bawełna, bardziej jędrna, trochę niczym skóra. Oczywiście trzeba także opracować metodę skutecznego zabezpieczenia tkaniny, którą się tak łatwo poddaje rozkładowi.
Niezbędne jest zatem dalsze doskonalenie procesów technologicznych, aby zwiększyć wytrzymałość mechaniczną tkanin oraz upowszechnić produkcję na skalę przemysłową. Niemniej jednak, rozwój badań nad tekstyliami grzybowymi wskazuje na fascynujący kierunek, w którym granica między biologią a ubiorem zaczyna się zacierać.
Źródło: newscientist