चीनी वैज्ञानिकों ने जीवित माइसीलियम से प्रोग्रामेबल कपड़े का निर्माण किया जो स्वयं को ठीक कर सकता है

माइसीलियम से सामग्री का विकास

हालांकि माइसीलियम से बनी सामग्रियों का उपयोग पिछले एक दशक से फर्नीचर, पैकेजिंग, जूते, कपड़ों और यहां तक कि पर्यावरण के अनुकूल ताबूत बनाने के लिए किया जा रहा है, लेकिन अक्सर माइसीलियम को थर्मल प्रोसेसिंग या लंबी सुखाने से गुजारा जाता है। इसके परिणामस्वरूप चमड़े जैसा दिखने वाला एक पदार्थ बनता है, जो बायोडिग्रेडेबल तो होता है, लेकिन काफी कम मजबूत होता है। हालांकि जीवित माइसीलियम से बनी सामग्री और उपकरण उत्पादन में अधिक जटिल होते हैं और कम पाए जाते हैं, यह शोध क्षेत्र बिल्कुल नया नहीं है।

प्रोग्रामेबल कपड़े का निर्माण

शेनझेन इंस्टीट्यूट ऑफ एडवांस्ड टेक्नोलॉजीज के चाओ झुन के नेतृत्व में, चीनी सामग्री वैज्ञानिकों ने जीवित माइसीलियम से पहनने योग्य प्रोग्रामेबल कपड़े बनाने के लिए दो अलग-अलग दृष्टिकोणों को जोड़ा। लेखकों ने पहले कवक कॉर्डिसेप्स मिलिटारिस के माइसीलियम के दाने उगाए, और फिर उनसे पतली शीट बनाई। शुरू में सामग्री बहुत नाजुक निकली, इसलिए रोल करने से पहले ग्लिसरीन मिलाया गया। विभिन्न संयोजनों का परीक्षण करने के बाद, टीम ने दस द्रव्यमान प्रतिशत पर ग्लिसरीन की सांद्रता पर ध्यान केंद्रित किया, जिससे लचीलापन लगभग डेढ़ गुना बढ़ गया, जबकि मजबूती में लगभग कोई कमी नहीं आई।

जीवित सामग्री की कार्यक्षमता

चूंकि पतली शीट में कवक कोशिकाएं व्यवहार्य रहीं, इसलिए कपड़े में आगे बढ़ने की क्षमता बनी रही। जब कुछ क्षेत्रों पर पोषक माध्यम लगाया गया, तो नई वायु हाइफे विकसित होना शुरू हो गए। इसके अलावा, कपड़े में मरम्मत की क्षमता है: नए माइसीलियम के दानों को जोड़कर छेदों को बंद किया जा सकता है, जो सूखने के बाद हाइड्रोजन बॉन्ड के माध्यम से मूल सामग्री के साथ मजबूती से जुड़ जाते हैं। छोटे नुकसान स्वयं ठीक हो सकते हैं, बस सामग्री पर थोड़ा पानी छिड़कना पर्याप्त है। लेखकों ने यह भी बताया कि उत्पन्न वायु हाइफे सतह को हाइड्रोफोबिक गुण प्रदान करते हैं, जिसके कारण पानी की बूंदें गोल आकार ले लेती हैं और आसानी से बह जाती हैं, अपने साथ गंदगी बहा ले जाती हैं।

रंगाई और यूवी सुरक्षा

रंग बदलने के लिए, शोधकर्ताओं ने आनुवंशिक रूप से संशोधित यीस्ट सैकेरोमाइसेस सेरेविसिए। ये यीस्ट माइसीलियम की सतह से चिपक जाते हैं और विभिन्न रंगों के पिगमेंट का उत्पादन करते हैं। विभिन्न यीस्ट स्ट्रेन लाल, नीले, बैंगनी या नारंगी रंग के पिगमेंट संश्लेषित करते हैं, जिससे कपड़े को पारंपरिक रंगों का उपयोग किए बिना वांछित रंग दिया जा सकता है। पराबैंगनी से सुरक्षा एक अन्य कवक - एस्परगिलस नाइजर द्वारा प्रदान की गई। इसके मेलेनिन से भरपूर हाइफे कपड़े की सतह पर एक अतिरिक्त जीवित परत बनाते हैं, जो प्रभावी ढंग से पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करती है।

अनुप्रयोग और अर्थशास्त्र

शोधकर्ताओं ने प्राप्त शीट से एक पोशाक बनाई, जिसके हिस्से धागे या गोंद का उपयोग किए बिना जुड़े थे; नमी देने पर वे हाइड्रोजन बॉन्ड के कारण मजबूती से जुड़ गए। यीस्ट से रंगा हुआ और धातु या प्लास्टिक तत्वों से रहित यह पोशाक पूरी तरह से बायोडिग्रेडेबल है और खाद में केवल चालीस दिनों में पूरी तरह से विघटित हो जाती है। लेखकों ने सामग्री के औद्योगिक कार्यान्वयन की क्षमता का मूल्यांकन किया। उनके अनुमान के अनुसार, प्रति वर्ग मीटर लागत लगभग 13 डॉलर होगी, यदि सालाना हजारों टन कपड़ा उत्पादित किया जाता है, और खर्च का लगभग 40% कवक के संवर्धन के लिए पोषक माध्यम पर आएगा। शोधकर्ताओं का मानना है कि सस्ते कृषि अपशिष्टों के हिस्से को बदलकर इस आंकड़े को कम किया जा सकता है।