یک مطالعه جدید از دانشگاه مین توضیح میدهد که دانشمندان چگونه یک پوشش ضدآب طبیعی ایجاد کردهاند که ممکن است جایگزین بستهبندی یکبار مصرف مواد غذایی و آسترهای مصنوعی فنجان شود. تیم تحقیقاتی میخواست بداند آیا یک قارچ خوراکی میتواند با الیاف چوب فرآوری شده برای دفع آب، روغن و چربی عمل کند. آنها همچنین میخواستند این پوشش برای مواد غذایی بیخطر و تولید آن آسان باشد. محققان آن را روی مواد معمولی آزمایش کردند تا ببینند در شرایط واقعی چگونه عمل میکند.
وقتی قارچ جای پلاستیک را میگیرد
این کار بر روی قارچ «دم بوقلمون» متمرکز است که از نظر علمی با نام «Trametes versicolor» شناخته میشود. این قارچ روی چوب رشد میکند و در زیر کلاهک خود ساختار میسلیوم متراکمی متشکل از رشتههای نازک تشکیل میدهد. این رشتهها مانند یک سپر طبیعی عمل میکنند که آب را دفع میکند.
محققان میسلیوم را با نانوفیبریلهای سلولزی ترکیب کردند. این نانوفیبریلها، الیاف ریزی هستند که در تولید کاغذ استفاده میشوند. آنها به تشکیل فیلمهای مقاومی که در برابر اکسیژن، روغن و چربی مقاوم هستند کمک میکنند. هنگامی که این نانوفیبرها با میسلیوم مخلوط شدند، مادهای ایجاد کردند که سطحی محافظتی و فشرده روی هر چیزی که با آن تماس داشت، تشکیل میداد.
پروفسور «کیتلین هاول» گفت هدف آنها کاهش استفاده از پلاستیک است. او توضیح داد که طبیعت در حال حاضر راهحلهای هوشمندانهای برای بسیاری از مشکلات مدرن دارد. او افزود: «امیدواریم با ارائه راههای بیشتر برای کاهش وابستگی به پلاستیکهای یکبار مصرف، به کاهش زبالههایی که در محلهای دفن زباله و اقیانوس پایان مییابند کمک کنیم. طبیعت راهحلهای زیبا و پایدار برای کمک به ما ارائه میدهد.»
از آزمایشگاه تا زندگی واقعی؛ چگونه این پوشش ساخته میشود؟
دانشمندان قارچ را در یک محلول مایع که حاوی نانوفیبریلهای سلولزی نیز بود، پرورش دادند. سپس لایههای نازکی از این مخلوط را روی کاغذ، دنیم، نمد پلیاستر و ورقهای نازک چوب توس پخش کردند. تمام نمونهها برای کمک به رشد قارچ گرم نگه داشته شدند.
پس از سه روز، یک مانع قوی در برابر آب روی سطح تشکیل شد. پس از چهار روز، پوشش کمی ضخیمتر شد و لکههای زرد، نارنجی یا قهوهای روشن ایجاد کرد. این لکهها نشان میدادند که قارچ در کجا رشد کرده است.
پژوهشگران سپس نمونهها را در یک فر قرار دادند تا از رشد بیشتر جلوگیری کرده و پوشش را کاملاً خشک کنند. ضخامت نهایی مشابه ضخامت یک لایه رنگ بود.
نتایج امیدوارکننده و کاربردهای گسترده
هنگامی که تیم تحقیقاتی قطرههای آب را به مواد تیمار شده اضافه کرد، قطرهها به شکل مهرههای گرد درآمدند. این در حالی بود که روی مواد تیمار نشده، قطرهها پخش شده یا جذب میشدند. این آزمایش نشان داد که لایه قارچی مانع از جذب آب میشود.
این پوشش همچنین از نفوذ مایعاتی مانند n-هپتان، تولوئن و روغن کرچک جلوگیری کرد. این آزمایشها نشان داد که لایه محافظ در برابر چندین نوع مایع مختلف مؤثر عمل میکند.
نتایج به یک جایگزین امیدوارکننده برای بسیاری از پوششهای مبتنی بر پلاستیک مورد استفاده در بستهبندی و صنایع غذایی اشاره دارد. این سطح، طبیعی باقی ماند و برای تماس با مواد غذایی ایمن بود.
منابع رسانهای مینویسند که مواد مبتنی بر میسلیوم در حال جلب توجه در چندین صنعت هستند. مهندسان از قارچ برای ساخت کاشیهای ساختمانی و عایق استفاده میکنند. یک نمونه، پروژهای از دانشگاه فناوری نانیانگ در سنگاپور است که در آن محققان از میسلیوم قارچ صدفی و بامبوهای باقیمانده برای ایجاد کاشیهای خنککننده استفاده کردند. پروژه دیگری از دانشگاه نیوکاسل در انگلیس، مخلوط میسلیومی به نام «مایکوریت» را بررسی میکند که میتواند مانند نوعی سبک از بتن عمل کند.
