Грибы как материал: новое слово в экологичном дизайне

«Они в 5 раз прочнее продуктов на нефтяной основе, таких как полистирол, выращиваются на сельскохозяйственных отходах с низким углеродным следом, оказывают минимальное воздействие на окружающую среду и полностью биоразлагаемы», — объясняет Тиен Хюинь, доцент Школы естественных наук Королевского Мельбурнского технологического института в Австралии.

Хюинь обладает обширным опытом исследования грибов и мицелия и их роли в нашем организме и как части более широкой экосистемы.

Мицелий состоит из микрофиламентов, называемых гифами, которые поглощают питательные вещества для питания гриба. По словам Хюинь, он удивительно эластичен, может выращиваться в экстремальных условиях и приобретать различные свойства, что делает его идеальным материалом разнообразного назначения.

Он даже способен решать сложные задачи маршрутизации и покрывать огромные расстояния (самая большая сеть охватывает свыше 965 га). Но возможности этого удивительного природного материала сопряжены и с некоторыми трудностями.

Несмотря на это, за последние 10 лет становится все более очевидно, что грибные сети обладают потенциалом для формирования будущего архитектуры, моды и даже бытовой электроники.

Рассмотрим, как грибы смогут расширить границы дизайна и функциональности в этих направлениях.

Грибная архитектура

Грибы — это крепкие, а иногда и огромные сооружения. Это сила, которую мы можем использовать. На самом деле, кирпичи из грибов станут одним из самых перспективных экологически чистых строительных материалов, который нам известен, потому что он относительно дешев и прост в изготовлении, подойдет для всех видов строительных проектов и гораздо экологичнее традиционных строительных материалов.

Чтобы изготовить такой кирпич, не нужны цемент, дорогостоящее оборудование или огромное количество тепла. Вместо этого можно заполнить форму какими-нибудь сельскохозяйственными отходами, небольшим количеством опилок или соломы и добавить грибные споры. Мицелий действует как природное связующее вещество, и за несколько дней превращает органическое вещество в легкий, прочный, биоразлагаемый кирпич.

Хюинь говорит, что инженеры смогут управлять мицелием на ранних стадиях роста, чтобы придать ему более желаемые свойства.

«Мы добавляли что-то либо в качестве основы, либо для повышения огнестойкости», — говорит она.

Некоторые инновационные проекты направлены на создание новых структур из мицелия и использование старых строительных материалов для их выращивания. Например, Biocycler — переносной контейнер, который использует грибы для переработки отходов, удаляет вредные вещества, такие как химикаты и лаки, и производит новые кирпичики мицелия.

Потребность в новых, экологически чистых строительных материалах очень остра. По данным Всемирного совета по экологическому строительству, около 39% глобальных выбросов углекислого газа приходится на энергию, необходимую для строительства и обслуживания зданий.

Такой материал идеально подходят для временных сооружений, таких как художественные инсталляции или укрытия. Ecovative, одна из ведущих компаний по разработке мицелия, даже получила финансирование от Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) для разработки простых зданий из мицелия для военных или гуманитарных целей.

Грибы придутся особенно кстати, чтобы создавать жилые пространства вдали от дома.

Теоретически небольшие и легкие споры грибов можно было бы взять с собой на Луну. Как только астронавты прибудут, они смогут добавить воду и питательные вещества к спорам и поместить их в каркас, по сути, создавая терморегулируемую, огнестойкую среду обитания на месте.

В статье, опубликованной НАСА, также предполагается, что места обитания живого мицелия могут функционировать как «живая оболочка», способная регулировать уровень влажности и восстанавливаться.

Грибы в модной индустрии

Альтернативы коже — не новая идея. Однако искусственная кожа не всегда приятна на ощупь, а ее производство также наносит ущерб окружающей среде и не поддается биологическому разложению. Это повод присмотреться к мицелию.

Компания Bolt Threads разработала из него материал Mylo, такой же мягкий и эластичный, как настоящая кожа, и сшила из него кроссовки Adidas. Mylo использовали, чтобы изготовить верх, накладки на пятку и фирменный значок Adidas на обуви.

Процесс изготовления Mylo напоминает производство кирпича. Мицелий высевается на базовый слой, образуя что-то вроде трехмерного коврика. Штамм мицелия, который использует Bolt, образует особенно плотную сеть, которая отличается высокой прочностью. После того, как материал сформуется, его очищают и сушат, а затем отправляют на переработку, чтобы придать ему нужный вид.

Mylo использовали различные модные бренды.

• Lululemon изготовила из него коврик для йоги и сумки, а Стелла Маккартни — одежду и аксессуары, в том числе сумку Frayme Mylo.
• Другая компания, MycoWorks, в 2021 году создала сумку из мицелия Silvania для Hermès.
• Автопроизводитель Kia также объединился с южнокорейским стартапом Mycel для разработки материалов на основе мицелия, которые заменят традиционную кожу в интерьерах автомобилей.

Выбор мицелия вместо обычной коровьей кожи имеет смысл для бизнеса: он изнашивается не так быстро, как кожа животных, для производства требуется так много энергии или места, мицелий «питается» отходами, не требует токсичной химической обработки для хорошего внешнего вида, и (в зависимости от вида) может разлагаться в саду, как только будет не нужен.

По данным Школы общественного здравоохранения Бостонского университета, каждый год только в США выбрасывают более 15 млрд кг — около 45 кг на человека. Мы очень любим быструю и одноразовую моду.

Читайте по теме:

Искусственная кожа, реальные деньги: разработка альтернативных материалов получает рекордное финансирование

Эта ткань защищает от укусов комаров — и подойдет даже для тропиков

Хуантянь Цао, профессор и содиректор Инициативы по устойчивому производству одежды в Университете Делавэра, считает, что мицелий — это решение, по крайней мере, одной из этих проблем.

К сожалению, говорит Цао, мицелий растет не так быстро.

Исследование 2021 года, опубликованное в журнале Resources, Conservation и Recycling, даже предлагает объединить две проблемы с отходами в одну: выращивать грибные листы из хлебных отходов, на основе которых производить кожу из мицелия.

Грибы в электронике

Да, мы не можем заменить компьютер грибным кирпичом. Но мы можем улучшить «мягкую» электронику — например, ту, что вплетена в носимые устройства, — используя биоразлагаемый, термостойкий, гибкий, бесконечно адаптируемый мицелий.

В исследовании, опубликованном в 2022 году, представлен ряд концепций мицелиотроники, которые предусматривают создание тонкой пленки из мицелия, которая встраивается в устройства. Чтобы создать ее, исследователи поместили споры Ganoderma lucidum (рейши) в древесину.

Они контролировали условия, чтобы грибница росла, но не производила грибы, поэтому была невероятно гладкой. Затем они собрали тонкий наружный слой мицелия и высушили его.

После высыхания эти оболочки выдерживают температуру до 250°C и 2 тысячи «циклов сгиба». Они могут заменить стандартные печатные платы и даже детали аккумуляторных батарей, которые обычно изготавливаются из пластмасс или материалов, не подлежащих вторичной переработке.

В другой статье предполагается, что мицелий также можно использовать для производства экологически чистого текстиля, который действует как носимые датчики, например, «умной одежды». Исследователи заселили ткань спорами грибков, которые реагировали на свет, температуру и влагу, а также химический состав окружающей среды. Так что потенциально ткани могут выступать в качестве простых датчиков.

Цао считает, что истинный потенциал мицелия позволит создавать роскошные и востребованные устройства, одежду и дома. Но если фильм «Дьявол носит Prada» чему-то нас научил, так это тому, что образ, который сегодня появляется на неделе моды, через год будет продаваться со скидкой.

Кирпичи и текстиль, изготовленные из грибов, могут быть такими же дорогими, как белый трюфель, но мы готовы поспорить, что в течение следующих 10 лет мицелий поможет в строительстве нашего будущего — как на Земле, так и за ее пределами.

Источник.

Обложка и иллюстрации снегерированы нейросетью Midjourney