Bilim adamları Tam Anlamıyla Canlı OlanBiyolojik Olarak Parçalanabilir Plastik Alternatifi Yaratıyor

İsviçre'deki Empa ekibi tarafından geliştirilen bu malzeme, biyolojik olarak parçalanabilirlik ile dayanıklılık ve çok yönlülük arasında bir denge kurmayı başardı – bu, malzeme biliminde hiç de kolay olmayan bir başarı.

Araştırmacılar, bölünmüş solungaç mantarının (Schizophyllum commune) miselyumundan (kök benzeri kısmı) elde edilen lifleri, onları öldürmeden veya doğal biyolojik işlevlerini bozmadan sıvı bir karışım haline getirdiler.

Ortaya çıkan jel benzeri malzeme, canlı lif dispersiyonları veya LFD olarak adlandırılır ve birçok farklı forma kalıplanabilir. Ayrıca, diğer biyomalzemelerin sadece mantar hücrelerinin çekirdeğini kullanabileceği durumlarda, mantarların ürettiği ekstra maddeleri de tam olarak kullanır.

Empa'dan malzeme bilimci Ashutosh Sinha, “Mantar, kendine yapı ve diğer işlevsel özellikler kazandırmak için bu hücre dışı matrisi kullanır. Neden biz de aynısını yapmayalım?” diyor.

Araştırmacılar, bölünmüş solungaçlı mantarın belirli bir türünü geliştirerek, özellikle iki molekülün büyümesini teşvik ettiler: polisakkarit schizophyllan ve hidrofobin. Bu moleküller, LFD'ye çekici özelliklerini kazandıran önemli bileşenlerdir.

Bu malzemenin olası kullanım alanlarından biri, çok yüksek gerilme mukavemetine sahip ince bir filmdir. Araştırmacılar, bu malzemenin, içeriği kompostlaşırken doğal olarak çürüyen kompost torbalarında veya süper ince biyolojik olarak parçalanabilir pillerde kullanılabileceğini öne sürüyor.

LFD, iki farklı malzemenin normalde karışmayacağı durumlarda bunların karışmasını ve birbirine bağlanmasını sağlayan bir emülgatör olarak da iyi işlev görür. Emülgatörler, gıda ve kozmetik üretiminde önemlidir ve dondurmadan şampuana kadar her şeyde bulunur.

Hala canlı olduğu için mantar, önemli moleküllerini sürekli olarak salmaya devam eder.

Sinha, “Bu muhtemelen zamanla daha stabil hale gelen tek emülsiyon türüdür” diyor.

Ve yenilebilir S. commune mantarından elde edildiği için, bu LFD tamamen toksik değildir – hatta sorunsuzca yiyebilirsiniz. Gıda ve kozmetik ürünleri söz konusu olduğunda, bu malzeme için bir başka büyük artıdır.

Burada da gelecekte birçok araştırma potansiyeli vardır, çünkü ekip, burada kullanılan yaklaşımın, talep üzerine malzeme üreticisi gibi diğer özel özelliklere sahip malzemeler üretmek için değiştirilebileceğini düşünüyor.

Bilim adamları, ilaç dağıtım yöntemleri geliştirirken veya robotlar inşa ederken genellikle doğadan ilham alırlar ve yeni malzemelerin temeli olarak mantarları inceleyen araştırmaların sayısı giderek artmaktadır.

Mantar bazlı biyomalzemeler, plastiğin alternatifi olarak kullanılabilir ve kendi kendini onarabilen giysiler üretilebilir. Doğal ve sentetik malzemeleri birleştiren malzemelerin birçok faydası vardır.

Araştırmacılar, doğadan ilham alan uzun bir malzeme serisinin ardından, zamanla LFD için giderek daha pratik kullanımlar bulmayı umuyorlar – bu, çevremizdeki doğal dünyanın en iyi laboratuvar olduğunu kanıtlıyor.

Empa'dan malzeme bilimci Gustav Nyström, “Biyobozunur malzemeler her zaman çevrelerine tepki verir” diyor.

"Bu etkileşimin bir engel değil, hatta bir avantaj olduğu uygulamalar bulmak istiyoruz.”

Bu yazı SCIENCEALERT’ de yayınlanmıştır.