Des scientifiques créent une alternative plastique biodégradable... littéralement vivante !

Scientists Create Biodegradable Plastic Alternative That's Literally Alive

Des scientifiques créent une alternative plastique biodégradable... littéralement vivante !

Une équipe de scientifiques suisses a développé un nouveau matériau semblable au plastique, flexible, biodégradable et même comestible. La particularité ? Il est vivant. Ce matériau innovant, conçu par des chercheurs d'Empa en Suisse, combine biodégradabilité, résistance et polyvalence – un défi majeur en science des matériaux.

Les chercheurs ont transformé des fibres du mycélium (la partie racinaire) du champignon Schizophyllum commune en un mélange liquide, sans altérer leurs fonctions biologiques naturelles. Le résultat est un gel baptisé « dispersions de fibres vivantes » (LFD), malléable en diverses formes. Il exploite également les substances supplémentaires produites par le champignon, contrairement à d'autres biomatériaux qui n'utilisent que les cellules fongiques de base.

« Le champignon utilise cette matrice extracellulaire pour se structurer et acquérir des propriétés fonctionnelles », explique Ashutosh Sinha, spécialiste en matériaux chez Empa. « Pourquoi ne pas en faire autant ? » En cultivant une souche spécifique de Schizophyllum commune, l'équipe a favorisé la production de deux molécules clés : le schizophyllane (un polysaccharide) et l'hydrophobine, responsables des propriétés uniques du LFD.

Parmi ses applications potentielles, ce matériau pourrait servir de film ultra-résistant pour des sacs compostables ou des batteries biodégradables. Il agit également comme un excellent émulsifiant, utile dans les industries alimentaire et cosmétique. Contrairement aux émulsions classiques, celle-ci gagne en stabilité avec le temps grâce à l'activité continue du champignon.

Comme le LFD provient d'un champignon comestible, il est non toxique et pourrait être intégré sans risque dans des produits alimentaires ou cosmétiques. Cette innovation ouvre la voie à des matériaux sur mesure, aux propriétés ajustables selon les besoins. Les champignons, de plus en plus étudiés, inspirent des alternatives écologiques aux plastiques et même des textiles auto-réparants.

« Les matériaux biodégradables interagissent avec leur environnement », souligne Gustav Nyström d'Empa. « Notre objectif est de transformer cette interaction en atout. » Ces travaux, publiés dans Advanced Materials, illustrent comment la nature reste le laboratoire le plus ingénieux.

Nhựa sinh học còn 'sống': Đột phá vật liệu phân hủy sinh học từ nấm

Các nhà khoa học Thụy Sĩ vừa tạo ra một loại vật liệu giống nhựa nhưng linh hoạt, có thể phân hủy sinh học và thậm chí ăn được. Điều đặc biệt? Nó vẫn còn 'sống'. Vật liệu này do nhóm nghiên cứu từ Viện Empa (Thụy Sĩ) phát triển, cân bằng được tính phân hủy sinh học với độ bền và đa năng – thành tựu hiếm có trong lĩnh vực khoa học vật liệu.

Bằng cách xử lý sợi từ hệ sợi nấm (mycelium) của nấm màng phân (Schizophyllum commune) thành hỗn hợp lỏng mà không tiêu diệt chức năng sinh học tự nhiên, nhóm đã tạo ra vật liệu dạng gel mang tên 'dung dịch sợi sống' (LFD). Khác với các vật liệu sinh học thông thường chỉ sử dụng tế bào nấm cơ bản, LFD tận dụng cả các chất phụ do nấm tiết ra.

"Nấm dùng ma trận ngoại bào này để tự tạo cấu trúc và đặc tính chức năng", tiến sĩ Ashutosh Sinha (Empa) giải thích. "Tại sao chúng ta không làm tương tự?" Nhờ phát triển một chủng nấm màng phân đặc biệt, nhóm nghiên cứu kích thích sản sinh hai phân tử then chốt: schizophyllan (polysaccharide) và hydrophobin, giúp LFD có những tính năng ưu việt.

Một ứng dụng tiềm năng của LFD là màng mỏng có độ bền kéo cao, thích hợp làm túi ủ phân tự hủy hoặc pin siêu mỏng. Với khả năng nhũ hóa mạnh, nó còn giúp kết hợp các chất vốn không trộn lẫn được – đặc tính quý giá trong sản xuất thực phẩm và mỹ phẩm. Khác biệt lớn nhất là độ ổn định của LFD tăng theo thời gian nhờ nấm tiếp tục tiết phân tử.

Xuất phát từ loại nấm ăn được, LFD hoàn toàn không độc hại, thậm chí có thể tiêu thụ như thực phẩm. Đây là ưu điểm vượt trội khi ứng dụng vào ngành hàng tiêu dùng. Công nghệ này còn mở ra hướng điều chỉnh đặc tính vật liệu theo nhu cầu, như một 'nhà máy' vật liệu sinh học tại chỗ.

Nấm đang trở thành nguồn cảm hứng cho nhiều nghiên cứu vật liệu bền vững, từ thay thế nhựa đến vải tự lành. "Vật liệu phân hủy sinh học luôn tương tác với môi trường", tiến sĩ Gustav Nyström (Empa) nhấn mạnh. "Chúng tôi muốn biến điểm này thành lợi thế". Nghiên cứu đăng tải trên tạp chí Advanced Materials minh chứng thiên nhiên vẫn là phòng thí nghiệm vĩ đại nhất.