Покрытие, образованное грибом, заставляет капли воды собираться в шарики
В качестве альтернативы одноразовой пластиковой упаковке и бумажным стаканчикам исследователи из Langmuir сообщают о способе гидроизоляции материалов с помощью съедобного гриба. Вместе с волокнами из древесины гриб образует слой, который препятствует впитыванию воды, масла и жира.
Во время экспериментального исследования непроницаемая пленка выросла на обычных материалах, таких как бумага, джинсовая ткань, полиэфирный войлок и тонкая древесина, что продемонстрировало ее потенциал в качестве замены пластиковых покрытий экологичными натуральными материалами.
«Мы надеемся, что, предоставив больше возможностей для снижения нашей зависимости от одноразового пластика, мы сможем уменьшить количество отходов, попадающих на свалки и в океан. Природа предлагает элегантные экологичные решения, которые помогут нам в этом», — говорит Кейтлин Хауэлл (Caitlin Howell), автор исследования из Университета штата Мэн.
Грибы — это не только шляпки. Под землей они образуют обширную переплетенную сеть из тонких нитей, называемую мицелием. Недавно исследователи изобрели водостойкие материалы на основе этих волокнистых сетей, в том числе похожую на кожу электропроводящую марлю и пряжу, поскольку поверхность мицелия естественным образом отталкивает воду.
Кроме того, пленки, изготовленные из пушистых древесных волокон, используемых в производстве бумаги, а именно из микроскопических нановолокон целлюлозы, могут создавать барьеры для кислорода, масла и жира.
Хауэлл и ее коллеги хотели выяснить, будет ли съедобный гриб Траметес разноцветный, получивший прозвище «индюшачий хвост» из-за расцветки, расти вместе с целлюлозными волокнами, образуя защитное покрытие на различных материалах. Их целью было создать безопасную для пищевых продуктов натуральную пленку, устойчивую к воздействию воды, масла и жира.
Чтобы создать пленку, исследователи сначала смешали мицелий с богатым питательными веществами раствором нанофибрилл целлюлозы. Они нанесли тонкий слой этой смеси на джинсовую ткань, полиэфирный войлок, березовый шпон и два вида бумаги, после чего позволили грибку разрастись в теплой среде. Потом образцы поместили в духовку на один день, чтобы грибок инактивировался, а покрытие высохло.
Для формирования эффективного водного барьера потребовалось не менее трех дней роста грибка. А через четыре дня выросший слой не сильно увеличил толщину материалов (примерно как слой краски), но изменил их цвет, образовав пеструю желто-оранжевую или коричневую окраску.
Капли воды, помещённые на обработанные грибком ткани и бумагу, образовали сферические шарики, в то время как аналогичные капли на необработанных материалах либо сплющивались, либо полностью впитывались.
Кроме того, грибковое покрытие препятствовало впитыванию других жидкостей, в том числе н-гептана, толуола и касторового масла, что позволяет предположить, что оно может служить барьером для многих жидкостей. По словам исследователей, эта работа является успешной демонстрацией безопасного для пищевых продуктов грибкового покрытия и показывает, что эта технология может заменить одноразовые пластиковые изделия.
Сколько сейчас примерно скопилось пластика, читайте здесь.