Zwei Biotechnologen der Newcastle University haben in Zusammenarbeit mit einem Kollegen der Northumbria University, alle in Großbritannien, eine Möglichkeit entwickelt, Myzel zu verwenden, um ein selbstheilendes, tragbares Material herzustellen. In ihrem in der Zeitschrift veröffentlichten Artikel Fortschrittliche FunktionsmaterialienElise Elsacker, Martyn Dade-Robertson und Meng Zhang, beschreiben ihren Prozess und wie gut er im Test funktioniert hat.
Myzel ist eine fadenartige Struktur, die von einigen Pilzarten produziert wird. Frühere Forschungen haben gezeigt, dass Pilzkolonien mit ineinander verschlungenem, verzweigtem Myzel entstehen können, was zum Wachstum großer, verfilzter Strukturen führt. Solche Strukturen sind typischerweise im Boden zu finden. Frühere Untersuchungen haben auch gezeigt, dass Myzelmatten behandelt werden können, um ein Material herzustellen, das aufgrund seiner Ähnlichkeit mit Rindsleder als Myzelleder bekannt ist.
Aber wie das Forschungstrio feststellt, neigen solche Behandlungen dazu, Chlamydosporen abzutöten – kleine Knötchen, die es dem Material ermöglichen, unter den richtigen Umständen wieder zum Leben zu erwachen. Nachdem sie die Proben und den Lederprozess untersucht hatten, erwogen sie die Möglichkeit, die Dinge ein wenig zu ändern, um das Abtöten der Chlamydosporen zu verhindern, die es dem Material ermöglichen könnten, sich selbst zu heilen, wenn es in eine förderliche Umgebung gebracht wird.
Die Forscher züchteten ihre eigene Charge Myzel, indem sie aktive Chlamydosporen zu einer wässrigen Charge aus Kohlenhydraten, Proteinen und anderen Nährstoffen hinzufügten. Sie ließen dann genug Zeit vergehen, damit sich eine dicke Haut auf der Flüssigkeit bildete. Anschließend zog das Team die Haut von der Flüssigkeit ab und legte sie zum Trocknen aus. Beim Trocknen wandten sie eine Mischung aus Temperaturen und Chemikalien an, die es dem Material ermöglichten, lederähnlich zu werden, ohne die eingebetteten Chlamydosporen abzutöten.
Tests des resultierenden Materials zeigten, dass es anderen Myzelledern in Aussehen und Eigenschaften ähnlich ist. Um herauszufinden, ob es sich selbst heilen kann, stanzte die Gruppe Löcher hinein und legte es dann in einen Bottich, der mit demselben Flüssigkeitsbad gefüllt war, das bei seiner Herstellung verwendet worden war. Dann legten sie es zum Trocknen aus und stellten dabei fest, dass die wiederbelebten Chlamydosporen im Laufe der Zeit die Löcher füllten. Tests zeigten, dass das neu restaurierte Material genauso stark war wie eine unbeschädigte Kontrollprobe, obwohl sie feststellten, dass es immer noch möglich war, zu sehen, wo sich die Löcher befunden hatten.
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Elise Elsacker et al, Fungal Engineered Living Materials: The Viability of Pure Mycelium Materials with Self‐Healing Functionalities, Fortschrittliche Funktionsmaterialien (2023). DOI: 10.1002/adfm.202301875
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