В нескольких словах
Новость о разработке инновационных строительных материалов из грибов, способных к самовосстановлению и адаптации к окружающей среде. Исследования в области экологичной архитектуры и устойчивого развития.
Ученые разрабатывают строительные материалы на основе грибов, способные к самовосстановлению и адаптации к окружающей среде.
В кабинете профессора Хана Вёстена из Нидерландов можно увидеть необычный предмет, напоминающий губку. Это материал, созданный им в 2012 году на основе сложной сети грибных корней — мицелия. Его предсказания о потенциале этого материала смелы: «Через десять лет у нас должны появиться первые здания, построенные из грибов», — говорит профессор из Университета Утрехта.
Вёстен говорит не о плесневелых стенах, а о чем-то гораздо более интересном: живых, устойчивых и невероятно перспективных материалах. Профессор изучает различные грибы, чтобы понять, как работает мицелий, который можно считать природным интернетом: живая сеть нитей, питающая грибы и связывающая растения, позволяющая им обмениваться ресурсами и информацией. Его текущая работа состоит в создании грибных «нитей», чтобы предложить экологически чистую и биоразлагаемую альтернативу пластику, дереву и коже, которые уже находят новые применения в моде, мебели и строительстве.
Вёстен является частью исследовательской группы из Бельгии, Дании, Греции, Нидерландов, Норвегии, которая изучает радикальную идею: что, если строительные материалы могли бы расти, самовосстанавливаться и даже чувствовать окружающую среду? Эта инициатива, финансируемая ЕС, создает искусственные живые материалы (ELM), объединяя мицелий с бактериями. Результатом этого слияния являются адаптивные и самовосстанавливающиеся материалы, способные превзойти недостатки других традиционных продуктов.
В отличие от многих традиционных материалов, таких как бетон, ELM могут расти, самовосстанавливаться, ощущать изменения в окружающей среде и даже адаптироваться со временем. Цель исследователей — объединить устойчивость живых организмов с функциональностью инженерных продуктов. Например, речь идет о стенах, которые сами ремонтируют трещины, кирпичах, поглощающих CO₂, или поверхностях, которые могут очищать воздух. Задача состоит в создании устойчивых материалов, производящих мало отходов и работающих в гармонии с природой, а не против нее, чтобы открыть дверь для более разумной и экологичной архитектуры.
Здания, которые растут как организмы
«Мы уже умеем производить материалы, похожие на кожу, и изоляционные панели из этих грибных сетей», — уточняет Вёстен. «Теперь мы хотим пойти дальше и заставить их расти как живые организмы, но контролируемым образом». Преимущества, которые это может принести, значительны. Согласно оценкам, выбросы парниковых газов от добычи материалов и производства строительных изделий, а также от строительства и ремонта зданий, составляют от 5% до 12% от общего объема в государствах-членах ЕС. Поэтому повышение эффективности материалов может снизить эти выбросы на 80%.
Еще одним большим преимуществом является то, что в то время как производство бетона выбрасывает огромное количество CO₂ в атмосферу и усугубляет изменение климата, здания, построенные из грибковых соединений, могут перерабатывать сельскохозяйственные отходы и превращать их в строительные материалы, тем самым способствуя сокращению выбросов углерода.
Идея наличия живых организмов в зданиях может смутить некоторых. Однако, по мнению профессора Фила Эйреса, пионера в области биогибридов из Датской королевской академии архитектуры, дизайна и сохранения в Копенгагене, это изменение в обществе будет постепенным. «Мы едим продукты, содержащие живые организмы, сотни лет. Но мы изучаем потенциальные применения этих организмов в строительном секторе только 20 лет». Эйрес, координирующий работу исследовательской группы Fungateria, хочет похоронить догму о том, что материалы контролируемы и имеют фиксированные свойства.
«Все конструкции со временем меняются довольно драматично. Если мы начнем рассматривать здания как живые организмы, постоянно меняющиеся, возможно, мы сможем создать новую архитектуру, более связанную с окружающей средой», — говорит он. Объединяя дисциплины от микробиологии до архитектуры и этики, исследователи также стремятся сблизиться с общественностью посредством выставок и мастер-классов, где бросают вызов традиционным представлениям о сущности зданий.
Контролируемый рост
Любой гриб в лесу — это лишь верхушка айсберга: под ним скрывается обширная сеть, которая может весить тонны. При использовании в строительстве эти грибные гифы (нити, похожие на нити) можно заставить питаться сельскохозяйственными отходами, чтобы превратиться в прочный, легкий и изолирующий состав. Однако для изготовления безопасных и долговечных конструкций необходимо контролировать их рост.
Вид гриба, используемый этими исследователями, — это Schizophyllum commune. Он растет в основном на мертвой древесине, что создает потенциальный риск. Рост мицелия должен быть прерван, когда структура завершена, чтобы он не начал потреблять конструктивные элементы древесины. Один из методов, используемых для этой цели, использует световые и температурные сигналы, чтобы указать грибам расти или перестать расти. Вторая стратегия предполагает использование генетически модифицированных бактерий в Университете Гента, Бельгия.
Эти бактерии снабжают грибы необходимыми питательными веществами, поэтому, уничтожая их, прерывают их рост. Кроме того, в качестве дополнительной защиты их можно даже запрограммировать на высвобождение противогрибковых соединений по требованию.
Материалы, подготовленные к будущему
Несмотря на то, что их работа завершится только в конце 2026 года, исследователи Fungateria уже продемонстрировали, что грибы могут расти и выживать в неблагоприятных условиях, таких как засуха или высокие температуры. Это открытие устойчиво к возможным последствиям колебаний климата. Исследовательская группа начинает видеть горизонт, в котором здания будут строиться из древесины и грибного материала, выращенного из сельскохозяйственных отходов посредством живого строительного процесса.
«Я могу представить, что в будущем мы будем создавать целые здания из и с грибами, которые будут расти вокруг и внутри деревянных каркасов», — утверждает Вёстен. Перед лицом растущего мирового спроса на устойчивые решения это исследование указывает на будущее, в котором архитектура не только вдохновляется природой, но и состоит из нее: живая, адаптируемая архитектура, переплетенная с окружающими ее экосистемами.
