Одежда из живых грибов может самоочищаться и восстанавливаться

Фото из открытых источников

Паразитический гриб, растущий на гусеницах, был превращен в платье, способное к самовосстановлению в случае повреждения. Используя гриб Cordyceps militaris в качестве основы, Ке Ли из Китайской академии наук с коллегами создали живой текстиль, который можно «программировать» различными свойствами с помощью различных микробных компонентов. Результаты были опубликованы в Science Advances.

По словам Ли, он на ощупь плотнее и менее волокнистый, чем хлопок, и ближе к мягкому нетканому полотну или гибкому материалу, похожему на кожу.

«После стирки и обработки материал не имеет сильного грибного запаха», — говорит Ли. «В свежеприготовленных образцах может ощущаться слабый биологический или связанный с ферментацией запах, но его можно значительно уменьшить с помощью очистки, сушки и последующей обработки».

Гриб состоит из тонких нитей, известных как гифы. Ли с коллегами сначала выращивали гриб в виде небольших сферических гранул в жидкой культуре, затем промывали их и помещали в формы, где они образовывали лист.

Чтобы предотвратить хрупкость получившегося текстиля, его замачивали в глицерине, который действует как «пластификатор», делая естественную жесткую структуру гриба более мягкой и гибкой.

«Мы не используем обычную ткань, полимерную сетку или другой внешний поддерживающий каркас», — говорит Ли. «Сами гранулы мицелия Cordyceps militaris служат структурными строительными блоками, а их переплетенные гифы образуют непрерывный, самоподдерживающийся лист».

Для придания материала цвета команда ввела дрожжевые клетки, которые были модифицированы для производства оранжевых, синих и фиолетовых пигментов. «Эти клетки можно наносить на ткань, обработанную грибами, так что цвет генерируется биологическим путем, а не с помощью обычных синтетических красителей», — говорит Ли.

Исследователи также показали, что могут изменять свойства ткани, добавляя другие грибы, например, заставляя ее самоочищаться, отталкивая капли воды. Для защиты от УФ-излучения они добавили Aspergillus niger, плесень, которая обычно растет на фруктах и овощах. Она образует темный слой на поверхности материала, содержащий пигмент меланин, который поглощает ультрафиолетовое излучение.

Если ткань повреждена, то свежие влажные гранулы грибов можно нанести на поврежденный участок, и гриб просто разрастется по поврежденному месту.

В сухих условиях большая часть биологической активности значительно снижается, и клетки могут оставаться неактивными или спящими, говорит Ли. Но во влажных условиях с наличием питательных веществ некоторые клетки могут снова стать активными. Эта скрытая биологическая способность обеспечивает такие функции, как регенерация и восстановление, а также означает, что материал легко биоразлагается, демонстрируя почти полное видимое разложение в почве всего за 40 дней.

Ли с коллегами создали платье из своего грибного материала, но пока никто его не надевал. «Мы относились к нему как к довольно ценному экспонату, и оно было сшито в маленьком размере», — говорит Ли. «Возможно, в следующий раз нам следует найти несколько миниатюрных и смелых добровольцев, чтобы примерить его и посмотреть, как оно выглядит в движении».

Джастин Бирдсли из Сиднейского университета в Австралии говорит, что биоразлагаемость платья поразительна по сравнению с тем, что у нас сейчас есть в плане утилизации отходов быстрой моды.

Но это также и недостаток, потому что вы не захотите носить что-то, что слишком легко биоразлагается, так как «оно разложится, пока вы его носите», — говорит он.

Поскольку ткань «живая», Бердсли предполагает, что однажды удастся изменять её свойства в режиме реального времени. «Если бы существовал способ сделать её водоотталкивающей на некоторое время, уменьшая воздухопроницаемость во время дождя, это было бы фантастически, а затем можно было бы вернуться к более воздухопроницаемой, менее водоотталкивающей версии», — говорит он.