U potrazi za održivijim pristupima gradnji, tim istraživača sa Državnog univerziteta Montane razvio je inovativan građevinski materijal koji kombinuje micelijum gljiva sa specijalizovanim bakterijama. Cilj ove inovacije je da se pronađe alternativa cementu, čija proizvodnja trenutno doprinosi čak 8% globalnim emisijama ugljen-dioksida.
.jpg)
Ilustracija (Foto: Pexels)
Micelijum, mrežasta struktura slična korenu koju formiraju gljive, u ovom slučaju potiče od vrste Neurospora crassa. Ova gljiva se ističe brzom sposobnošću rasta i potencijalom za tzv. mikrobiološki izazvanu karbonatnu precipitaciju (MICP), proces kojim se rastresite čestice poput peska mogu pretvoriti u čvrstu masu sličnu cementu.
U ovu biološku matricu istraživači su uveli i bakteriju Sporosarcina pasteurii, poznatu po svojoj sposobnosti biomineralizacije - stvaranja čvrstih mineralnih struktura. Ova bakterija se ranije koristila za popravku oštećenih cigli, pa čak i u eksperimentima sa lunarnim tlom.
Oglas
Jedna od glavnih prepreka kod tzv. inženjerskih živih materijala (ELM) bila je njihova ograničena izdržljivost - većina takvih materijala gubi svoja svojstva nakon svega nekoliko dana ili nedelja. Međutim, nova kombinacija gljiva i bakterija pokazala je daleko veću postojanost: mikroorganizmi su ostali metabolički aktivni najmanje četiri nedelje, što je značajno duže u poređenju sa prethodnim pokušajima u ovoj oblasti.
Asistentkinja sa Državnog univerziteta Montane, Chelsea Heveran, koja je i koautorka studije objavljene u časopisu Cell Reports Physical Science, istakla je dodatnu prednost korišćenja micelijuma gljive N. crassa.
Ona je objasnila da gljivične "skeletne" strukture omogućavaju preciznu kontrolu unutrašnje arhitekture materijala. U okviru eksperimenta, tim je uspeo da oblikuje geometriju koja podseća na kortikalnu kost, poznatu po svojoj snazi i krutosti, što otvara mogućnosti za kreiranje različitih složenih struktura u budućnosti.
Ovo predstavlja prvi pokušaj da se micelijum koristi kao osnova za biomineralizovane ELM materijale. Snimci koje su istraživači podelili prikazuju male grede izrađene upravo od ovog novog materijala - kombinacije micelijuma i bakterije S. pasteurii. Ovi uzorci su pokazali obećavajuće mehaničke karakteristike, uključujući čvrstinu, otpornost i mogućnost samopopravljanja.
Potencijal i izazovi pred novim materijalima
Uprkos ohrabrujućim rezultatima, istraživači priznaju da je pred njima još dug put do komercijalizacije ove tehnologije. Osnovni izazovi uključuju povećanje izdržljivosti živih ćelija tokom vremena, kao i razvijanje metoda za masovnu proizvodnju i skladištenje materijala. Pored toga, novi materijal mora proći kroz niz ispitivanja kako bi zadovoljio zahteve različitih građevinskih normi.
Postoji i ekonomski aspekt - troškovi proizvodnje ovakvih materijala trenutno su viši u poređenju sa tradicionalnim betonom. Međutim, naučnici veruju da bi benefiti koje pruža - uključujući manju emisiju ugljen-dioksida, dugovečnost i sposobnost za samopopravljanje - mogli dugoročno nadoknaditi početne investicije.
Ako se dalja istraživanja pokažu uspešnim, ova tehnologija bi mogla postati ravnopravan dodatak konvencionalnom betonu, posebno u projektima gde su održivost i ekološka odgovornost prioritet.
