پژوهشگران موفق به تولید ماده‌ای جدید از نوعی قارچ طبیعی شده‌اند که می‌تواند در ساخت باتری‌های پایدار و بسته‌بندی‌های دوستدار محیط زیست کاربردهای گسترده‌ای داشته باشد.
یکی از چالش‌های اصلی در مسیر توسعه مواد پایدار، یافتن موادی است که در عین تجزیه‌پذیری، عملکرد مناسبی نیز داشته باشند. بسیاری از مواد طبیعی مانند سلولز به آسانی در طبیعت تجزیه می‌شوند، اما از نظر دوام و انعطاف‌پذیری کارایی محدودی دارند. تقویت آن‌ها با استفاده از فرآوری‌های شیمیایی نیز اغلب به بهای کاهش ویژگی‌های زیست‌محیطی تمام می‌شود.
اما پژوهشگران آزمایشگاه «سلولز و مواد چوبی» در مؤسسه تحقیقاتی «امپا» (Empa) موفق شده‌اند ماده‌ای نوآورانه تولید کنند که این تناقض را برطرف می‌کند. این ماده از ساختار رشدکننده قارچ Schizophyllum commune (شیزوفیلوم کومونه) به‌دست می‌آید و بدون نیاز به فرآیندهای شیمیایی، هم تجزیه‌پذیر است و هم در برابر پارگی مقاومت دارد. جالب‌تر اینکه آن‌قدر بی‌خطر است که می‌توان آن را خورد.
دکتر «آشوتوش سینها»، پژوهشگر ارشد پروژه، توضیح می‌دهد: «این قارچ از ماتریس خارج‌سلولی برای ایجاد ساختار و عملکرد خود بهره میبرد. چرا ما نباید همین روش را در ساخت مواد به کار بگیریم؟»
به گفته «گوستاو نایستروم»، مدیر آزمایشگاه، طبیعت پیشاپیش یک سیستم بهینه‌سازی‌شده طراحی کرده و ما فقط کافی است از آن الگوبرداری کنیم.
میسلیوم؛ راه‌حلی طبیعی برای آینده‌ای پایدار
میسلیوم یا رشته‌های رشدکننده قارچ، شبکه‌ای ریشه‌مانند از رشته‌های نازک است که مدت‌هاست به عنوان ماده‌ای پتانسیل‌دار در حوزه مواد پایدار شناخته می‌شود. اما اغلب، برای استفاده صنعتی، این ماده تحت فرآوری‌های شیمیایی قرار می‌گیرد که باعث کاهش قابلیت تجزیه زیستی آن می‌شود.
تیم امپا راه متفاوتی را پیش گرفته‌اند: استفاده مستقیم از میسلیوم زنده و بهره‌گیری از ماتریس طبیعی آن، که ترکیبی از پروتئین‌ها، پلی‌ساکاریدها و سایر مولکول‌های زیستی است. این شبکه، نه‌تنها ساختار و مقاومت لازم را فراهم می‌کند، بلکه عملکردهایی نوین نیز ارائه می‌دهد.
سینها این ماده را نوعی «کامپوزیت زنده فیبری» توصیف می‌کند؛ ترکیبی از استحکام، زیست‌پذیری و تنوع عملکردی.
کاربردهای نوین یک قارچ زنده
تیم تحقیقاتی دو کاربرد کلیدی برای این ماده معرفی کرده‌اند:
نوارهای میسلیومی زیست‌تجزیه‌پذیر که با استحکام کششی بالا، گزینه‌ای ایده‌آل برای جایگزینی پلاستیک در بسته‌بندی‌ها به شمار می‌روند.
امولسیون‌کننده‌های طبیعی: پروتئین‌های خاصی به نام «هیدروفوبین‌ها» که توسط این قارچ تولید می‌شوند، مخلوط‌های آب و روغن را پایدار نگه می‌دارند. از آنجا که قارچ به طور مداوم این مولکول‌ها را تولید می‌کند، امولسیون‌ها به مرور زمان حتی پایدارتر نیز می‌شوند.
به گفته نایستروم، این ویژگی می‌تواند تحول بزرگی در صنایع آرایشی و غذایی ایجاد کند. افزون بر این، سینها پیشنهاد می‌دهد از این ماده برای ساخت کیسه‌هایی استفاده شود که نه‌تنها تجزیه‌پذیر هستند، بلکه قابلیت تجزیه مواد آلی داخل خود را نیز دارند.
پتانسیل‌های آینده: از کیسه‌های هوشمند تا باتری‌های زیست‌پذیر
تیم امپا همچنین به کاربردهای این ماده در حوزه الکترونیک پایدار اشاره دارد. از آنجا که این ماده به رطوبت واکنش نشان می‌دهد، می‌تواند در ساخت حسگرهای زیست‌سازگار به کار گرفته شود. در نهایت، سینها چشم‌انداز ساخت یک باتری فشرده و تجزیه‌پذیر را ترسیم می‌کند؛ باتری‌ای که الکترودهای آن از کاغذهای ساخته‌شده از قارچ زنده تشکیل شده باشد.
