Поиск экологичных альтернатив традиционным материалам стал драйвером для исследований в сфере биотехнологий. Сегодня особое внимание ученых приковано к мицелию — грибной корневой системе, которая оказалась перспективным сырьем для создания биотекстиля. Представленное новое исследование открывает новый подход к выращиванию мицелиальной кожи с помощью пастообразного субстрата, который упрощает процесс и ускоряет рост.

Проблема традиционной кожи и её заменителей

Производство натуральной кожи сопровождается значительными экологическими проблемами, такими как загрязнение тяжелыми металлами при хромовом дублении и значительный углеродный след животноводства. В свою очередь, искусственная кожа на основе полиуретана (PU) и поливинилхлорида (PVC) имеет свои недостатки: добыча нефти, долгий процесс разложения и потенциальный выброс токсичных веществ.

Мицелий как устойчивая альтернатива

Материалы на основе мицелия предлагают экологически безопасную альтернативу животной и синтетической коже. Они могут выращиваться на различных органических отходах, что делает процесс более устойчивым и экономически выгодным. Некоторые компании, такие как MycoWorks и Ecovative, уже разрабатывают коммерческие методы производства таких материалов. Однако в условиях экологического кризиса растёт потребность в открытых и доступных методиках их культивирования.

Исследователи использовали два вида грибов:

- Ganoderma lucidum (рейши) – известный своими целебными свойствами и популярный в био-дизайне.
- Pleurotus djamor (розовый вешенок) – быстрорастущий гриб, способный быстро колонизировать субстрат.

В качестве субстрата была разработана специальная паста, содержащая пшеничную муку, мальтозу, ксантановую камедь, винный камень и лимонную кислоту. Этот состав обеспечивал высокую питательность и хорошую поглощаемость веществ грибами. В течение 21 дня образцы выращивались в стерильных условиях при температуре 22°C и влажности 40%.

После культивирования мицелий подвергался различным обработкам, чтобы улучшить его механические свойства. В качестве пластификаторов использовались глицерин и коммерческие дубильные растворы, а также лимонная кислота и сульфат магния. Образцы подвергались анализу прочности на разрыв и микроскопическим исследованиям, чтобы оценить их текстуру и структуру.

Основные результаты

- Оптимальный вид грибов – рейши оказался более подходящим для выращивания мицелиальной кожи, так как быстро покрывал всю поверхность субстрата и формировал плотный материал. Вешенка, напротив, не достигла достаточной толщины из-за быстрого перехода в стадию плодоношения.
- Эффективность нового субстрата – использование пастообразного субстрата позволило ускорить рост мицелия и облегчить процесс сбора материала.
- Обработки для улучшения свойств – наиболее перспективными оказались комбинации глицерина с лимонной кислотой и сульфатом магния. Они улучшили гибкость и уменьшили хрупкость материала.
- Прочность и эстетика – материалы, прошедшие обработку глицерином, стали более эластичными, а применение дубления и окрашивания биокрасителями позволило достичь текстуры, напоминающей кожу.

Перспективы и применение

Хотя мицелиальная кожа пока уступает натуральной по прочности, её можно использовать в производстве аксессуаров, интерьерных элементов и даже одежды. Улучшение механических характеристик возможно за счёт ламинирования, многослойного прессования и внедрения тканевых основ.

Исследование показало, что мицелиальные материалы имеют большой потенциал для замены традиционной кожи и могут стать значимым шагом в сторону устойчивого производства текстиля и материалов для дизайна.

#ЭкоТехнологии #БиоДизайн #Мицелий #УстойчиваяМода #ГрибнаяКожа #Инновации