انقلابی در معماری با قارچ‌های خودترمیم!

یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه ایالتی مونتانا در ایالات متحده موفق به توسعه نوعی ماده ساختمانی زنده شده‌اند که از میسلیوم قارچی و سلول‌های باکتریایی ساخته شده و دارای توانایی خودترمیمی و دوام بلندمدت است.

به گزارش اینترستیگ اینجیرینگ،  این ترکیب زیستی برخلاف مصالح ساختمانی مرسوم، برای هفته‌ها زنده و فعال باقی می‌ماند و افق‌های جدیدی را در حوزه معماری باززاینده (Regenerative Architecture) می‌گشاید.

راهکاری زیست‌پایه برای کاهش ردپای کربنی ساخت‌وساز

به گفته پژوهشگران، این ماده جدید در دما‌های پایین تولید می‌شود و متکی به سلول‌های زنده است، که آن را به گزینه‌ای نوآورانه و دوست‌دار محیط‌زیست برای کاهش اثرات منفی صنعت ساخت‌وساز بر تغییرات اقلیمی بدل می‌کند. این نوآوری در حالی مطرح می‌شود که تنها سیمان، به‌تنهایی مسئول حدود ۸ درصد از کل انتشار دی‌اکسیدکربن در جهان است. پژوهشگران معتقدند این نوع مصالح زیستی می‌توانند مقدمه‌ای برای توسعه سامانه‌های ساختمانی پایدارتر و انطباق‌پذیرتر باشند.

چلسی هوران، استاد یار در دانشگاه ایالتی مونتانا و نویسنده مسئول این مطالعه، در این‌باره می‌گوید: «مواد زیستی معدنی‌شده (Biomineralized) فعلاً از نظر استحکام قادر به جایگزینی بتن در همه کاربرد‌ها نیستند، اما ما و دیگر پژوهشگران در تلاشیم تا خواص آنها را بهبود بخشیم تا استفاده وسیع‌تری از آنها ممکن شود.»

افزایش طول عمر سلول‌های زنده؛ گامی مهم در عملیاتی شدن فناوری

برخلاف بسیاری از مواد زیستی مشابه که اغلب تنها چند روز یا نهایتاً چند هفته دوام دارند، ماده جدید توسعه‌یافته توسط تیم دانشگاه مونتانا توانسته عملکرد خود را برای حداقل یک ماه حفظ کند. به گفته دکتر هوران، این ویژگی بسیار مهم است، زیرا عملکرد‌های پیشرفته‌تری از جمله خودترمیمی یا تجزیه آلاینده‌های محیطی را در پروژه‌های عمرانی واقعی ممکن می‌سازد.

رهبری این پروژه را اتان وایلز، دانشجوی دکتری این دانشگاه بر عهده دارد. یافته‌های پژوهش آنها نشان می‌دهد که ماندگاری بالای سلول‌های زنده در درون این ماده می‌تواند به انجام چندین عملکرد سودمند منجر شود. از جمله این کارکرد‌ها می‌توان به ترمیم خودکار آسیب‌های ساختاری و تجزیه آلودگی‌های محیطی اشاره کرد؛ ویژگی‌هایی که ضمن افزایش دوام سازه، محیط ساخت‌وساز را نیز پاکیزه‌تر و پایدارتر می‌سازد.

قارچ‌ها به‌عنوان داربست هوشمند مصالح ساختمانی

برای غلبه بر چالش کوتاه‌مدت بودن عمر سلول‌ها، تیم تحقیقاتی از میسلیوم قارچ Neurospora crassa (معروف به کپک نان نارنجی) به‌عنوان داربستی برای مصالح زیستی معدنی‌شده استفاده کردند. این ایده الهام‌گرفته از کاربرد‌های پیشین میسلیوم در تولید بسته‌بندی‌ها و مواد عایق بوده است. نتایج آزمایش‌ها آنها را شگفت‌زده کرد؛ چرا که مشخص شد این نوع میسلیوم می‌تواند معماری‌های داخلی پیچیده‌ای را در مصالح ایجاد کند، که قابلیت پاسخ‌گویی به نیاز‌های متنوع مهندسی مدرن را دارد.

هوران در این خصوص توضیح می‌دهد: «ما متوجه شدیم که داربست‌های قارچی برای کنترل ساختار درونی مواد بسیار کارآمد هستند. در این تحقیق، ما توانستیم معماری‌هایی مشابه با استخوان‌های قشری (Cortical Bone) خلق کنیم. در آینده می‌توانیم هندسه‌های داخلی متنوع‌تری نیز بسازیم.»

از آزمایشگاه تا مقیاس صنعتی

پژوهشگران امیدوارند که این نوع مواد زنده بتوانند جایگزینی سبز برای مصالح سنتی پرکربن نظیر سیمان باشند. هدف آنها در ادامه، بهبود طول عمر سلول‌های زنده درون مصالح و همچنین توسعه روش‌های تولید در مقیاس صنعتی است تا این فناوری نوپا به مرحله بهره‌برداری تجاری نزدیک‌تر شود.

انتهای پیام/