В основе разработки лежит использование трутовика разноцветного — гриба, который часто можно встретить на стволах деревьев. Правда, ученые работали не с плодовыми телами — то есть тем, что мы привыкли называть грибами, а с мицелием — подземной сетью тончайших нитей, пронизывающих почву. Именно мицелий составляет основную часть грибного организма и, что самое важное, он наделен природными водоотталкивающими свойствами.
«Мы хотим как можно сильнее снизить зависимость человечества от одноразового пластика — только так можно будет уменьшить количество отходов, которые попадают на свалки и в океан. И природа предлагает элегантные экологичные решения, чтобы помочь нам в этом», — говорит руководитель исследования Кейтлин Хауэлл.
Для создания защитного покрытия ученые смешали мицелий трутовика с питательным раствором, который содержал целлюлозные нановолокна — микроскопические волокна древесины, которые используются в производстве бумаги. Эту смесь тонким слоем наносили на различные материалы: джинсовую ткань, войлок из полиэстра, березовый шпон и два вида бумаги. Грибу давали расти в теплой среде в течение нескольких дней, после чего образцы помещали в печь для инактивации мицелия и высушивания покрытия.
Эффективный водоотталкивающий барьер формировался минимум за три дня роста. После четырех дней слой грибного мицелия практически не увеличивал толщину материалов — примерно как слой краски, но начинал менять их цвет, создавая пятнистые желтые, оранжевые или коричневые узоры.
Результаты эксперимента впечатлили ученых: капли воды на обработанных грибом материалах собирались в идеальные сферы, как на листе лотоса, в то время как на необработанных поверхностях они либо растекались, либо полностью впитывались. Покрытие служило надежным барьером не только для воды, но и для других жидкостей, в том числе, для гептана, толуола и касторового масла, что указывает на его универсальность и возможность применения для самых разных веществ.
Авторы исследования подчеркивают, что их работа — это успешная демонстрация безопасного для пищевых продуктов грибного покрытия, которое может полностью заменить одноразовые пластиковые изделия. Технология особенно перспективна для упаковки продуктов питания и создания водонепроницаемой одноразовой посуды, которая будет при этом полностью биоразлагаемой.
Ранее ученые разработали биоразлагаемый пластик из костей и рыбьего жира.
