طورت جامعة ماين طلاءًا طبيعيًا طاردًا للماء يمكن أن يحل محل غلاف التغليف القابل للتصرف وأغطية الأكواب الاصطناعية.

أراد العلماء معرفة ما إذا كان الفطر الصالح للأكل، عند دمجه مع ألياف الخشب المعالجة، يمكن أن يشكل حاجزًا أمام الماء والزيت والشحوم. وشملت المخاوف الإضافية سلامة الطلاء للمنتجات الغذائية وسهولة الإنتاج. تم اختبار التركيبة على مواد شائعة لتقييم فعاليتها في الظروف الحقيقية. ونشرت نتائج التجارب في المجلة لانجموير.

كيف يعمل الطلاء

يعتمد التطوير على فطر متعدد الألوان وثائق متعددة الألوان. ينمو هذا الفطر على الخشب. تحت الغطاء يشكل بنية فطرية كثيفة تتكون من خيوط رفيعة. تعمل هذه الخيوط كدرع طبيعي يصد الماء.

قام الباحثون بدمج الميسليوم مع ألياف السليلوز النانوية. تُستخدم هذه الألياف النانوية في صناعة الورق، وتساعد على تشكيل أغشية قوية مقاومة للأكسجين والزيوت والشحوم. عند مزجها مع الميسليوم، فإنها تشكل مادة تشكل سطحًا واقيًا كثيفًا على أي جسم يتم تطبيقه عليه.

وأوضح البروفيسور المشارك كايتلين هاول، الذي قاد الدراسة، أن الهدف من العمل هو تقليل استخدام البلاستيك. ووفقا لها، تقدم الطبيعة بالفعل حلولا ذكية للعديد من المشاكل الحديثة.

وأضافت: “نأمل أنه من خلال تقديم طرق جديدة لتقليل اعتمادنا على المواد البلاستيكية ذات الاستخدام الواحد، سنساعد في تقليل كمية النفايات التي تنتهي في مدافن النفايات والمحيطات. وتقدم الطبيعة حلولاً رائعة ومستدامة لمساعدتنا في تحقيق ذلك”.

كيف نما الطلاء

قام العلماء بزراعة الفطر في محلول سائل يحتوي أيضًا على ألياف السليلوز النانوية. ثم قاموا بتطبيق طبقات رقيقة من هذا الخليط على الورق، والدنيم، ولباد البوليستر، وصفائح رقيقة من خشب البتولا. تم الاحتفاظ بجميع العينات دافئة لتحفيز نمو الفطريات.

وبعد ثلاثة أيام، تشكل حاجز قوي مقاوم للماء على السطح. بعد أربعة أيام، أصبح الطلاء أكثر سمكا قليلا وظهرت عليه بقع صفراء أو برتقالية أو بيج، مما يشير إلى مناطق النمو النشط للفطريات.

ثم وضع الباحثون العينات في الفرن لوقف المزيد من النمو وتجفيف الطلاء بالكامل. وتبين أن سمكها النهائي يمكن مقارنته بطبقة من الطلاء.

نتائج الاختبار

عندما يسقط الماء على المواد المعالجة، فإنه يتجمع على شكل قطيرات مستديرة. وعلى المواد غير المعالجة، تنتشر القطرات ببساطة أو يتم امتصاصها. أثبت هذا أن غشاء الفطر يمنع امتصاص الماء.

يمنع الطلاء أيضًا اختراق السوائل مثل الهيبتان والتولوين وزيت الخروع. أظهرت الاختبارات أن الطبقة الواقية تعمل بفعالية مع أنواع مختلفة من السوائل.

تشير النتائج إلى بديل واعد للعديد من الطلاءات البلاستيكية المستخدمة في التعبئة والتغليف وتصنيع الأغذية. تبين أن السطح طبيعي وآمن للتلامس مع الطعام.

لماذا هذا مهم

تجتذب المواد المعتمدة على الميسيليوم اهتمامًا متزايدًا في مختلف الصناعات. يستخدم المهندسون الفطر لصنع بلاط البناء والعزل.

أحد الأمثلة على ذلك هو مشروع في جامعة نانيانج التكنولوجية في سنغافورة، حيث استخدم الباحثون نفايات الخيزران وأفطورة فطر المحار لصنع بلاط التبريد. ويدرس مشروع آخر من جامعة نيوكاسل في المملكة المتحدة خليطًا فطريًا يسمى mycocrete، والذي يمكن أن يكون بمثابة شكل خفيف الوزن من الخرسانة.