活真菌建筑材料可自我修復(fù)

據(jù)16日發(fā)表在《細(xì)胞》出版社旗下的《細(xì)胞報告·物理科學(xué)》雜志上的論文，美國蒙大拿州立大學(xué)工程師利用真菌的根狀菌絲體和細(xì)菌細(xì)胞，研發(fā)出一種新型建筑材料。這種在較低溫度下由活細(xì)胞制造而成的材料具備自我修復(fù)能力，未來有望成為混凝土等高排放建筑材料的可持續(xù)替代品。

隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)，利用生物來制成各種材料的行業(yè)逐漸興起，開始進(jìn)入商業(yè)市場。如果細(xì)菌能在材料中存活更長時間，其細(xì)胞便能執(zhí)行多種有益功能，包括在受損時進(jìn)行自我修復(fù)、清除污染物等。

然而，利用活生物制成的材料仍面臨諸多挑戰(zhàn)：一方面，這類材料的存活期較短，限制了其大規(guī)模應(yīng)用；另一方面，它們往往缺乏許多建筑項目所需的復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)，難以滿足多樣化的建筑需求。

為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，研究團(tuán)隊嘗試新的解決方案。他們受到此前用菌絲體作為包裝和絕緣材料支架的啟發(fā)，探索利用真菌菌絲體作為生物礦化材料支架的可行性。

絲狀真菌粗糙脈孢菌（Neurospora crassa）正在吞噬植物生物質(zhì)。圖片來源：生物科學(xué)官網(wǎng)

研究團(tuán)隊對粗糙脈孢菌進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)它可用于制作具有各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的材料。他們利用這種真菌制造出了類似皮質(zhì)骨的內(nèi)部幾何形狀。與其他通常僅能使用數(shù)天或數(shù)周的類似生物材料相比，這種材料至少能使用一個月。

團(tuán)隊希望，這種新型生物材料能幫助取代水泥等高碳足跡建筑材料，水泥排放的二氧化碳占人類活動產(chǎn)生的二氧化碳總量的8%。下一步，他們計劃誘導(dǎo)細(xì)胞存活更長時間，進(jìn)一步優(yōu)化材料性能，找到大規(guī)模、高效制造這些材料的方法。