Учёные Университета Мэна представили необычную разработку: природное водонепроницаемое покрытие, которое способно заменить пищевую плёнку и синтетические покрытия для стаканчиков. В основе — сочетание древесных волокон и съедобного гриба. Казалось бы, какой гриб может конкурировать с полиэтиленом? Однако природа и здесь нашла элегантный ответ.
Как работает грибное покрытие
В центре исследования — известный гриб-трутовик траметес разноцветный (Trametes versicolor). В английском языке он известен как «индюшиный хвост» из-за характерной формы. Этот гриб растёт на древесине и формирует под шляпкой плотную сеть тончайших нитей — мицелий. Именно эта плотная структура и служит естественным барьером, отталкивающим воду.
Учёные объединили мицелий с целлюлозными нанофибриллами — микроскопическими волокнами, которые используются в бумажной промышленности. Они образуют прочные плёнки, стойкие к кислороду, жиру и маслам. В результате смешивания двух природных компонентов получилось покрытие, которое формирует плотный защитный слой на любой поверхности — от бумаги до ткани.
По словам доцента Кейтлин Хауэлл, цель проекта — уменьшить зависимость общества от одноразового пластика. «Природа уже придумала множество изящных и устойчивых решений, нужно лишь научиться ими пользоваться», — отмечает исследовательница.
Как выращивали новое покрытие
Для создания материала учёные вырастили гриб в жидкой среде, содержащей нанофибриллы. Получившуюся смесь наносили тонким слоем на бумагу, хлопковый деним, полиэстеровый войлок и берёзовые пластины. Образцы помещали в тёплые условия, чтобы мицелий начал расти и формировать плёнку.
Уже через три дня появился прочный водоотталкивающий барьер. На четвёртый день покрытие немного утолщалось и приобретало желтоватые и оранжевые пятна — свидетельства активного роста гриба. После этого образцы отправляли в печь: высокая температура прекращала дальнейший рост и окончательно высушивала поверхность. Толщина итогового материала была сопоставима с обычным слоем краски.
Устойчивость к воде и маслу
Водостойкость была очевидна: капли воды на обработанных образцах собирались в аккуратные шарики и не впитывались. На необработанных поверхностях они расплывались или уходили внутрь волокон.
Покрытие также выдержало испытания агрессивными жидкостями — н-гептаном, толуолом и касторовым маслом. Никакой из них не смог проникнуть в материал. Это указывает на широкий спектр применения — от упаковки продуктов до одноразовой посуды. Главное — покрытие полностью натуральное и безопасное для контакта с пищей.
Материалы на основе мицелия активно исследуются в самых разных областях. Инженеры уже создают грибные теплоизоляционные панели и строительные блоки. Например, учёные Наньянского технологического университета в Сингапуре изготовили охлаждающие плитки из остатков бамбука и мицелия вешенки. В Британии команда Ньюкаслского университета работает над «микробетоном» — mycocrete, лёгким аналогом цемента, созданным из грибных структур.
Новая работа расширяет возможности таких материалов: теперь мицелий может не только укреплять конструкции, но и заменять нефтехимические плёнки, с которыми мы сталкиваемся каждый день. Исследование опубликовано в журнале Langmuir.
Исследование Университета Мэна показывает, что природные материалы вполне способны конкурировать с синтетическими покрытиями. Грибное покрытие сочетает экологичность, безопасность для пищи и впечатляющие защитные свойства. Не исключено, что в будущем упаковка из супермаркета будет защищена не пластиком, а тонким, но прочным слоем мицелия.
