Zabudni na betón. Tento živý materiál sa opraví sám a môže spôsobiť revolúciu v stavebníctve
Nový biomateriál z mycélia a baktérií, ktorý sa dokáže sám opraviť, ponúka udržateľnú alternatívu k betónu a ďalším tradičným stavebným materiálom.
V oblasti udržateľného stavebníctva sa objavila sľubná inovácia, nový materiál vyrobený z húb a baktérií, ktorý sa dokáže sám opraviť a vydrží fungovať viac než mesiac. Tento biomateriál, vytvorený tímom inžinierov, predstavuje ekologickú alternatívu k tradičným stavebným materiálom s vysokou uhlíkovou stopou, ako je napríklad betón. Na novinku upozorňuje server eurekalert.org.
Výskum zverejnený 16. apríla v prestížnom vedeckom časopise Cell Reports Physical Science ukázal, že nový materiál vzniká pomocou živých buniek pri nízkych teplotách. Práve biologický proces výroby mu umožňuje samoregeneráciu a zároveň minimalizuje spotrebu energie počas jeho tvorby. Tento prístup môže výrazne znížiť ekologický dopad stavebníctva.
Samoregeneračné schopnosti a životnosť
Profesorka Chelsea Heveran z Montana State University, ktorá výskum viedla, upozorňuje, že biomineralizované materiály zatiaľ nedosahujú pevnosť potrebnú na úplnú náhradu betónu vo všetkých oblastiach. Napriek tomu ich tím neustále pracuje na zlepšovaní mechanických vlastností týchto materiálov. Nový biomateriál dokáže zostať funkčný najmenej 30 dní, čo predstavuje výrazný pokrok v porovnaní s predchádzajúcimi biologickými stavebnými materiálmi, ktorých životnosť sa často pohybovala len v rozmedzí niekoľkých dní až týždňov.
„Je to vzrušujúci moment pre naše výskumné úsilie. Veríme, že bunky v materiáli by v budúcnosti mohli plniť aj ďalšie funkcie,“ uviedla Heveran.
Tím predpokladá, že predĺžená životnosť živých zložiek by mohla v budúcnosti umožniť nielen samoreparáciu materiálu, ale aj čistenie kontaminovaných plôch. Aj keď tieto schopnosti zatiaľ priamo netestovali, ich vývoj zostáva dôležitým cieľom.
New Biomaterial Outlasts, Outsmarts Concrete. Engineers at Montana State University have developed a self-healing building material combining fungal mycelium and living bacterial cells.
This sustainable alternative to high-emission concrete, with a lifespan over a month, can… pic.twitter.com/nlVORe0j5s
— Nirmata (@En_formare) April 17, 2025
Mycélium ako nový základ
Materiály založené na živých organizmoch začínajú prenikať aj na komerčný trh. Ich širšiemu využitiu však bránia technické limity, najmä obmedzená životnosť a nedostatočná vnútorná štruktúra. Vedci preto využili mycélium, podhubie húb, ktoré poskytuje stabilnú a flexibilnú základňu. Tím vedený Ethanom Vilesom z Montana State University objavil, že mycélium huby Neurospora crassa je mimoriadne vhodné na formovanie biomineralizovaných štruktúr s komplexnými tvarmi.
Neprehliadni
„Mycéliové štruktúry nám umožňujú presnejšie riadiť vnútornú architektúru materiálu,“ vysvetlila Heveran.
Vedci pomocou mycélia vytvorili geometrie pripomínajúce kortikálnu kosť, pevný a zároveň ľahký biologický materiál. Tento úspech otvára cestu k vývoju ďalších štruktúr prispôsobených rôznym aplikáciám.
Betón a uhlíková stopa
Jedným z hlavných cieľov projektu je nahradiť stavebné materiály, ktoré majú vysokú uhlíkovú stopu. Betón, ktorý patrí medzi najpoužívanejšie materiály na svete, je zodpovedný až za 8 % celosvetových emisií oxidu uhličitého spôsobených ľudskou činnosťou. Nový biomateriál by mohol tento dopad výrazne znížiť, ak sa podarí jeho výrobu rozšíriť do priemyselného meradla.
Ďalším krokom výskumného tímu je optimalizácia dlhodobej životnosti buniek a nájdenie efektívnych a udržateľných metód pre masovú výrobu. Výsledky ich doterajšej práce naznačujú, že ide o reálny cieľ, ktorý môže priniesť zmenu v celom odvetví.
Budúcnosť stavebníctva
Výskum, ktorý podporila National Science Foundation, by mohol zásadne ovplyvniť smerovanie moderného stavebníctva. Hoci betón zatiaľ dominuje v oblasti veľkých projektov, biomateriály na báze mycélia ponúkajú atraktívnu ekologickú alternatívu pre budúcnosť. Ak vedci dokážu využiť samoregeneračný potenciál týchto materiálov a zároveň predĺžiť ich životnosť, stavebníctvo by mohlo prejsť zásadnou transformáciou. Stavby ktoré by vznikli, by boli nielen udržateľné, ale aj schopné vlastnej údržby, čo predstavuje úplne nový prístup k výstavbe a dizajnu budov.
Komentáre