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2025-05-17 10:49:00
生分解性材料は未来ですが、しばしば犠牲を払うことがよくあります。それらはよく劣化しますが、耐久性が欠けているか、持続可能性を損なう化学処理が必要です。
現在、Empaのセルロースおよび木材材料の研究室の研究者は、そのジレンマを完全に迂回しています。
彼らの秘密?生分解性だけでなく、生きている素材です。
研究者たちは、枯れ木で繁栄する食用菌である分裂したキノコの根のような構造である菌糸体を使用して、新しい生体材料を開発しました。真菌菌糸体はすでに持続可能な材料のために探索されていますが、EMPAチームは別のアプローチを取りました。繊維を精製および化学的に処理する代わりに、それらは真菌ネットワークとそれが自然に生成する細胞外マトリックスを保持しました。
タンパク質と繊維のような高分子で作られたこのマトリックスは、独自の利点を提供します。
「自然はすでにシステムを最適化しています。私たちはそれを仕事にさせました。」 Empaの研究者Ashutosh Sinhaが説明します。
研究者は、長鎖多糖類である異常に大量の統合物質を生成する分割ギルマッシュルームの株を選択することにより、顕著な特性を持つ材料を作成し、液体混合物を安定させるタンパク質であるハイドロフォビンを作成しました。
その結果、涙抵抗性がありながら柔軟性があり、薄膜を形成し、エマルジョンを安定化し、水分検出のための生分解性センサーとして機能することさえできます。
培地上のスプリットギルキノコの真菌培養。右側のペトリ皿からサンプルを採取しました。画像:empa
研究者は、2つの潜在的なアプリケーションを実証しました。
- プラスチックのようなフィルム – 強力で完全に生分解性で、パッケージングの持続可能な代替品を提供します。
- 自己スタビリゼーションエマルジョンは、時間の経過とともにより安定になる液体混合物であり、化粧品、塗料、食物に最適です。
自然に分解する以外に、真菌の材料は積極的に廃棄物を分解する可能性があります。シンハは急進的なアイデアを示唆しています。真菌を搭載した袋は、従来の堆肥化可能なビニール袋の代わりに、内部から有機廃棄物を分解する可能性があります。
チームはまた、電子ポテンシャルを調査し、それを真菌のバイオバッテリーと統合して、生きている紙のバッテリーを作成しています。これらの生分解性の電源は、成功すれば、標準の電子機器に代わるより環境に優しい代替品を提供する可能性があります。
研究者は、持続可能なパッケージングからバイオエレクトロニクスまで、さまざまな業界で適応性をテストし、材料をさらに改良することを目指しています。彼らは、古代の真菌の化石を考えて、自然がそのような効率的な構造システムを長期にわたってどのように発展させたかを追跡することさえ考えています。
ジャーナルリファレンス:
- Ashutosh Sinha、Luiz G. Greca、Nico Kummer、Ciatta Wobill、Carolina Reyes、Peter Fischer、Silvia Campioni、GustavNyström。高度な材料のための新しい持続可能なプラットフォームとしての菌糸体からの繊維分散液。高度な材料。 doi: 10.1002/adma.202418464
#生分解性の菌類によりゴミ袋が有機廃棄物を分解することができます