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真菌活體建材問世!自我修復可持續一個月以上

科學家成功研發出一種革命性建材,結合真菌菌絲體與細菌細胞,能在低溫環境下自主修復。這項發表於《Cell Reports Physical Science》期刊的研究,有望成為高碳排放建材(如混凝土)的永續替代方案。

蒙大拿州立大學助理教授Chelsea Heveran表示:「雖然現階段生物礦化材料的強度還無法全面取代混凝土,但我們正持續改良其特性,以擴大應用範圍。」相較於其他僅能維持數天或數週的類似生物材料,這種以真菌菌絲體和細菌製成的複合材料,使用壽命至少可達一個月。

「這項突破令人振奮,因為活體細胞還能發揮更多功能。」Heveran解釋道。當細菌在材料中存活更長時間時,不僅能自我修復損傷,還具備淨化汙染物的能力。

雖然已滅活的生物材料開始進入商業市場,但活體生物材料的開發仍面臨兩大挑戰:存活時間短暫,以及難以建構建築所需的複雜內部結構。為解決這些問題,研究團隊受真菌菌絲體先前被用作包裝和隔熱材料支架的啟發,選用粗糙脈孢菌作為生物礦化材料的支架,成功打造出多種複雜結構。

「我們發現真菌支架能有效控制材料內部結構。」Heveran說:「目前已創造出類似皮質骨的幾何結構,未來還能開發更多元化的建築結構。」

研究團隊期望這種新型生物材料能取代高碳足跡建材,例如佔全球人為二氧化碳排放量8%的水泥。下一步將著重延長細胞存活時間,並研究大規模量產的可行性。

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