Desarrollados permanentemente, los materiales biodegradables son un foco importante de la ciencia de los materiales modernos. Sin embargo, cuando los materiales naturales como la celulosa, la dedicación o el trabajo de charla, los investigadores enfrentan para alejarse del comercio. Aunque estas sustancias son biodedables en su forma pura, a menudo no son ideales cuando se trata de rendimiento. Las medidas de procesamiento químico se pueden utilizar para hacerlas más fuertes, más resistentes o más, pero al hacerlo, su estabilidad a menudo se ve comprometida.
Los investigadores de la Empa del Laboratorio de Material de Cellulosa y Madera ahora han desarrollado un material basado en biografía que evita inteligentemente este acuerdo. No solo está completamente biodado, sino que también es resistente a la lágrima y tiene características funcionales versátiles. Puede comerlo todas las etapas de procesamiento menos y sin productos químicos, puede comerlo. Su secreto: está vivo.
Mejorado por naturaleza
Como base del contenido de su novela, los investigadores utilizaron el Meshelium del champiñón Splat Gul, que es un hongo comestible generalizado que crece en madera muerta. Al igual que la raíz raíz, las estructuras fúngicas ya se están investigando activamente como posibles fuentes de contenido. En general, las fibras de hito, conocidas como Haifa, están justificadas y, si es necesario, se ejecutan químicamente, lo que provoca el comercio antes mencionado entre rendimiento y estabilidad.
Los investigadores de la Empa eligieron un enfoque diferente. En lugar del tratamiento de Messelem, lo usan en general. A medida que crece, el hongo no solo forma la hipótesis, sino que también fabrica una matriz extra -celular llamada SO: una red de diversas fibras, como las sustancias macromológicas, proteicas y otras sustancias biológicas que ocultan células vivas. “El hongo usa esta matriz exstresilular para darse una estructura y otras propiedades activas. ¿Por qué no deberíamos hacerlo?” El investigador de Empa explica Ashutosh Sinha. “La naturaleza ya ha desarrollado un mejor sistema”.
Con un poco de corrección adicional, los investigadores le dieron a la naturaleza una mano útil. Con una gran parte de la diversidad genética de la flor espiral, eligió una tensión que produce especialmente altos niveles de dos macromoleculos específicos: la larga polisurología de China esquizoflán y la hidrodro fobina de proteína de jabón. Debido a su estructura, los hidrófonos se acumulan en la interfaz entre los líquidos Polar y Apoller, por ejemplo, agua y aceite. Schizophlan es un nanofibra: menos grueso que un nanoteter, pero más de mil veces de alto. A veces, estos dos bio -molecol dan a las propiedades de material de Milemium vivos que lo hacen ampliamente adecuado para aplicaciones.
Un emulsionante vivo
Los investigadores mostraron su contenido en el laboratorio. En su estudio, que se publicó recientemente en la revista Materiales avanzadosMostraron dos aplicaciones potenciales para el contenido de vida: una película de plástico y una emulsión. Las emulsiones son una mezcla de dos o más líquidos que generalmente no se mezclan. Por ejemplo, solo tiene que hacerlo para abrir el refrigerador: la leche, el aderezo para ensaladas o la mayonesa son todas las emulsiones. Y varios cosméticos, pinturas y barnices también toman la forma de emoción.
Un desafío es fortalecer tal mezcla para que no se separen en líquidos individuales con el tiempo. Este es el lugar donde el Messelam vivo muestra su fuerza: tanto las fibras de esquizofilina como las hidrofobinas actúan como emulsionantes. Y el hongo continúa lanzando más de estas moléculas. “Este es probablemente el único tipo de emulsión que se vuelve más estable con el tiempo”, dice Sinha. Tanto los hongos fúngicos en sí como sus moléculas celulares adicionales son completamente no tóxicas, biológicamente sincronizadas y comestibles, el hongo floral de flores se consume en muchas partes del mundo como de costumbre. “Su uso como emulsionante en cosméticos y la industria alimentaria es especialmente interesante”, dice Nestrium.
De la bolsa mahd a las baterías
Living Fungal Network también es adecuado para aplicaciones de materiales clásicos. En otro experimento, los investigadores produjeron el Messelem en películas delgadas. La matriz celular adicional proporciona muy buena resistencia a la tracción con sus altas fibras esquizófilas, que pueden mejorarse aún más mediante la alineación objetivo de las fibras fúngicas y polisaricas.
“Combinamos métodos probados para tomar medidas sobre contenido basado en fibra que se encuentran con el campo emergente de contenido de vida”. Sinha agregó: “Nuestro Meshelium es una fibra viva, así que hablar”. Los investigadores pueden controlar las propiedades del material de hongos cambiando las condiciones bajo las cuales aumenta el hongo. También sería comprensible usar otro estrés o especies fúngicas que produzcan otras macromolecles funcionales.
Trabajar con contenido vivo también ofrece algún desafío. “El contenido biodegradable siempre reacciona a su entorno”, dice Nestermam. “Queremos encontrar aplicaciones donde esta interacción no sea una barrera, sino quizás un beneficio”. Sin embargo, es solo una parte de la historia del Meshelio BiodedBulatory. Biodado: Los hongos de flores soptas pueden tragar activamente madera y otros materiales de plantas. El investigador dice que Sinha analiza otra aplicación potencial aquí: “En lugar de una bolsa de plástico compostable, se puede usar para hacer una bolsa que fertilice los desechos orgánicos”.
El campo de la electrónica sostenible también tiene solicitudes prometedoras de Missalium. Por ejemplo, el contenido de hongos muestra una reacción opuesta a la humedad y puede usarse para producir sensores de humedad biodegradables. Otra aplicación en la que el equipo Nisitor -MAM está trabajando actualmente está vinculada al contenido en vivo con otros dos proyectos de investigación de Laboratorio de Material de Cellulosa y Madera: biootria de fúngicos y batería de papel. Sinha dice: “Queremos producir una batería compacta y biodegradable cuyos electrodos contienen un ‘papel de hongos’ vivo.
