- 28,619
- 46
- 8 Ноя 2022
Хотели бы себе такой экологичный костюмчик?
<div class="articl-text-cover" style="position:relative;width:100%;max-width:800px;margin-left:auto;margin-right:auto;aspect-ratio:1200/676;margin-bottom:2rem;overflow:hidden">
<div itemprop="articleBody">Китайские исследователи создали гибкий материал из живого грибного мицелия, который способен обновлять поверхность после повреждения, менять цвет с помощью встроенных микроорганизмов и частично защищать от ультрафиолетового излучения. В отличие от большинства современных заменителей кожи на основе грибов, клетки внутри нового полотна сохраняют жизнеспособность после изготовления.
Основой материала стал мицелий Cordyceps militaris — гриба, образующего разветвлённую сеть тонких нитей . Обычно такие структуры выращивают на растительном сырье, а затем высушивают, прессуют или химически обрабатывают. Гриб при этом погибает, поэтому готовое изделие уже не может расти, восстанавливаться и приобретать новые биологические функции.
Авторы работы попытались сохранить мицелий активным, не превращая материал в рыхлую грибницу, которая легко распадается. Они выращивали плотные скопления клеток Cordyceps militaris, способные самостоятельно соединяться в сплошные плёнки. Для производства не требовалось ткать отдельные волокна или закреплять их на текстильной основе.
Полученное полотно обработали глицерином. В этом случае вещество работало как пластификатор: проникало между компонентами грибной структуры и делало её мягче и эластичнее, не убивая мицелий. Подобная обработка уже применялась для изменения механических свойств грибных плёнок, однако в новой работе её включили в процесс создания программируемого живого материала.
После обработки листы можно было сгибать, сшивать и использовать как части предметов одежды. Исследователи собрали полноразмерный наряд с элементами из грибного полотна, однако пока речь идёт о демонстрационном образце, а не о ткани, готовой к массовому производству.
Жизнеспособность проявляется при добавлении питательной среды. На поверхности снова начинают расти воздушные гифы — тонкие грибные нити, образующие мягкий ворсистый слой. Благодаря этому материал может закрывать небольшие повреждения и обновлять наружную поверхность.
Авторы называют такой процесс восстановлением , но он отличается от ремонта обычной ткани. Разорванные края не срастаются мгновенно и не возвращают изделию первоначальную прочность. Мицелий отращивает новый поверхностный слой, который способен скрыть мелкие дефекты и заменить изношенные участки.
Грибная структура также оказалась подходящей средой для других микроорганизмов. Исследователи добавили генетически модифицированные дрожжи Saccharomyces cerevisiae, вырабатывающие пигменты. Их распределяли по заданным участкам, получая цветные узоры непосредственно внутри материала без традиционного окрашивания готового полотна.
В другом эксперименте в мицелий встроили Aspergillus niger, образующий большое количество меланина. Этот природный пигмент поглощает часть ультрафиолетового излучения, поэтому обработанный участок приобрёл собственный защитный слой. Функция возникла не за счёт нанесённого синтетического покрытия, а благодаря деятельности живущего внутри гриба.
Главная особенность платформы заключается в разделении двух задач. Cordyceps militaris формирует несущую структуру и отвечает за механические свойства, а добавленные микроорганизмы придают ей нужные функции. Теоретически состав таких партнёров можно менять, создавая материалы с различной окраской, защитой или реакцией на окружающую среду.
Разработчики рассматривают эту конструкцию как основу для программируемых живых материалов. В будущем внутрь можно попытаться встроить микроорганизмы, которые реагируют на загрязнение воздуха, влажность, температуру или определённые химические вещества. Однако подобные возможности в опубликованных экспериментах пока не проверялись.
У живого полотна остаётся серьёзный недостаток: его нужно защищать от заражения посторонними бактериями и грибами. Подходящие условия хранения должны одновременно поддерживать клетки и не позволять случайным микроорганизмам захватить питательную среду. Для повседневной одежды, которую регулярно носят, стирают и оставляют в разных условиях, это создаёт множество нерешённых проблем.
Неясны также срок службы, устойчивость к поту, моющим средствам, перепадам температуры и многократному растяжению. Присутствие живых грибов потребует отдельно оценить безопасность для людей с аллергией или ослабленным иммунитетом. Сам факт биологического происхождения ещё не делает материал автоматически безопаснее существующих тканей.
Испытания на разложение показали, что образцы почти полностью потеряли исходную форму за 41 день. Такая скорость полезна для одноразовых изделий, но неприемлема для одежды, рассчитанной на годы использования. Авторы поэтому рассматривают не только текстиль, но и упаковку, временные конструкции и другие продукты с ограниченным сроком службы.
Среди возможных вариантов применения исследователи называют живые занавески и интерьерные поверхности. Материал мог бы задерживать ультрафиолет, обновлять внешний слой, реагировать на загрязнение или в перспективе участвовать в очистке воздуха. В таких условиях изделие проще содержать в контролируемой среде, чем куртку или платье.
Новая технология сама по себе не решит проблему отходов модной индустрии. Значительная их часть возникает из-за коротких циклов коллекций, перепроизводства и привычки быстро выбрасывать вещи. Даже полностью биоразлагаемый материал принесёт ограниченную пользу, если его будут выпускать и заменять с той же скоростью.
Работа прежде всего показывает, что грибной мицелий можно превратить не просто в сырьё для имитации кожи, а в активную биологическую платформу. Такое полотно продолжает жить после изготовления и способно получать дополнительные свойства от встроенных микроорганизмов, хотя до появления практичной живой одежды потребуются длительные испытания.
<div class="articl-text-cover" style="position:relative;width:100%;max-width:800px;margin-left:auto;margin-right:auto;aspect-ratio:1200/676;margin-bottom:2rem;overflow:hidden">
<div itemprop="articleBody">Китайские исследователи создали гибкий материал из живого грибного мицелия, который способен обновлять поверхность после повреждения, менять цвет с помощью встроенных микроорганизмов и частично защищать от ультрафиолетового излучения. В отличие от большинства современных заменителей кожи на основе грибов, клетки внутри нового полотна сохраняют жизнеспособность после изготовления.
Основой материала стал мицелий Cordyceps militaris — гриба, образующего разветвлённую сеть тонких нитей . Обычно такие структуры выращивают на растительном сырье, а затем высушивают, прессуют или химически обрабатывают. Гриб при этом погибает, поэтому готовое изделие уже не может расти, восстанавливаться и приобретать новые биологические функции.
Авторы работы попытались сохранить мицелий активным, не превращая материал в рыхлую грибницу, которая легко распадается. Они выращивали плотные скопления клеток Cordyceps militaris, способные самостоятельно соединяться в сплошные плёнки. Для производства не требовалось ткать отдельные волокна или закреплять их на текстильной основе.
Полученное полотно обработали глицерином. В этом случае вещество работало как пластификатор: проникало между компонентами грибной структуры и делало её мягче и эластичнее, не убивая мицелий. Подобная обработка уже применялась для изменения механических свойств грибных плёнок, однако в новой работе её включили в процесс создания программируемого живого материала.
После обработки листы можно было сгибать, сшивать и использовать как части предметов одежды. Исследователи собрали полноразмерный наряд с элементами из грибного полотна, однако пока речь идёт о демонстрационном образце, а не о ткани, готовой к массовому производству.
Жизнеспособность проявляется при добавлении питательной среды. На поверхности снова начинают расти воздушные гифы — тонкие грибные нити, образующие мягкий ворсистый слой. Благодаря этому материал может закрывать небольшие повреждения и обновлять наружную поверхность.
Авторы называют такой процесс восстановлением , но он отличается от ремонта обычной ткани. Разорванные края не срастаются мгновенно и не возвращают изделию первоначальную прочность. Мицелий отращивает новый поверхностный слой, который способен скрыть мелкие дефекты и заменить изношенные участки.
Грибная структура также оказалась подходящей средой для других микроорганизмов. Исследователи добавили генетически модифицированные дрожжи Saccharomyces cerevisiae, вырабатывающие пигменты. Их распределяли по заданным участкам, получая цветные узоры непосредственно внутри материала без традиционного окрашивания готового полотна.
В другом эксперименте в мицелий встроили Aspergillus niger, образующий большое количество меланина. Этот природный пигмент поглощает часть ультрафиолетового излучения, поэтому обработанный участок приобрёл собственный защитный слой. Функция возникла не за счёт нанесённого синтетического покрытия, а благодаря деятельности живущего внутри гриба.
Главная особенность платформы заключается в разделении двух задач. Cordyceps militaris формирует несущую структуру и отвечает за механические свойства, а добавленные микроорганизмы придают ей нужные функции. Теоретически состав таких партнёров можно менять, создавая материалы с различной окраской, защитой или реакцией на окружающую среду.
Разработчики рассматривают эту конструкцию как основу для программируемых живых материалов. В будущем внутрь можно попытаться встроить микроорганизмы, которые реагируют на загрязнение воздуха, влажность, температуру или определённые химические вещества. Однако подобные возможности в опубликованных экспериментах пока не проверялись.
У живого полотна остаётся серьёзный недостаток: его нужно защищать от заражения посторонними бактериями и грибами. Подходящие условия хранения должны одновременно поддерживать клетки и не позволять случайным микроорганизмам захватить питательную среду. Для повседневной одежды, которую регулярно носят, стирают и оставляют в разных условиях, это создаёт множество нерешённых проблем.
Неясны также срок службы, устойчивость к поту, моющим средствам, перепадам температуры и многократному растяжению. Присутствие живых грибов потребует отдельно оценить безопасность для людей с аллергией или ослабленным иммунитетом. Сам факт биологического происхождения ещё не делает материал автоматически безопаснее существующих тканей.
Испытания на разложение показали, что образцы почти полностью потеряли исходную форму за 41 день. Такая скорость полезна для одноразовых изделий, но неприемлема для одежды, рассчитанной на годы использования. Авторы поэтому рассматривают не только текстиль, но и упаковку, временные конструкции и другие продукты с ограниченным сроком службы.
Среди возможных вариантов применения исследователи называют живые занавески и интерьерные поверхности. Материал мог бы задерживать ультрафиолет, обновлять внешний слой, реагировать на загрязнение или в перспективе участвовать в очистке воздуха. В таких условиях изделие проще содержать в контролируемой среде, чем куртку или платье.
Новая технология сама по себе не решит проблему отходов модной индустрии. Значительная их часть возникает из-за коротких циклов коллекций, перепроизводства и привычки быстро выбрасывать вещи. Даже полностью биоразлагаемый материал принесёт ограниченную пользу, если его будут выпускать и заменять с той же скоростью.
Работа прежде всего показывает, что грибной мицелий можно превратить не просто в сырьё для имитации кожи, а в активную биологическую платформу. Такое полотно продолжает жить после изготовления и способно получать дополнительные свойства от встроенных микроорганизмов, хотя до появления практичной живой одежды потребуются длительные испытания.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
