Nhóm các nhà khoa học tại Đại học Bang Montana (Hoa Kỳ) vừa nghiên cứu thành công một vật liệu xây dựng sống - kết hợp giữa sợi nấm (mycelium) và tế bào vi khuẩn có khả năng tự phục hồi. Kết quả của nghiên cứu mở ra hướng đi mới cho ngành kiến trúc tái sinh (regenerative architecture). Nghiên cứu này đã được công bố trên Tạp chí Cell Reports Physical Science.

Được sản xuất ở nhiệt độ thấp và phụ thuộc vào tế bào sống, vật liệu này được kỳ vọng là giải pháp mang tính đột phá nhằm giảm thiểu tác động môi trường từ ngành xây dựng. Trong bối cảnh xi măng đang là nguyên nhân gây ra gần 8% lượng khí thải CO2 toàn cầu, các nhà nghiên cứu tin rằng, công trình sử dụng vật liệu này có thể góp phần hình thành hệ thống xây dựng bền vững và thích nghi tốt hơn với biến đổi môi trường.

Vật liệu xây dựng sống có tiềm năng để thay thế các nguyên liệu truyền thống có mức phát thải cao như xi măng.

Theo PGS.TS Chelsea Heveran - Đại học Bang Montana, tác giả chính của nghiên cứu, các vật liệu khoáng hóa sinh học hiện tại chưa đủ độ bền để thay thế hoàn toàn bê tông, nhưng nhóm nghiên cứu đang nỗ lực cải tiến để mở rộng phạm vi sử dụng của loại vật liệu này. Điểm nổi bật trong phát hiện lần này là khả năng sống kéo dài của vật liệu đến hơn một tháng - điều mà các loại vật liệu tương tự trước đây không thể đạt được khi chúng thường chỉ hoạt động trong vài ngày hoặc vài tuần. PGS.TS Chelsea Heveran cho biết, sự bền vững này mở ra cơ hội để các tế bào thực hiện thêm nhiều chức năng hữu ích khác trong tương lai, đặc biệt trong các công trình xây dựng và cơ sở hạ tầng - nơi mà tuổi thọ vật liệu luôn đóng vai trò then chốt.

Trong nghiên cứu, TS Ethan Viles đã phát hiện rằng, khi vi khuẩn duy trì hoạt động trong thời gian dài, chúng có thể tự sửa chữa tổn thương cấu trúc và phân hủy các chất ô nhiễm trong môi trường, giúp công trình vừa bền vững vừa thân thiện hơn với hệ sinh thái. Nhóm nghiên cứu sử dụng sợi nấm từ loài Neurospora crassa - thường được biết đến với tên gọi “nấm mốc bánh mì cam” làm khung cấu trúc cho vật liệu. Thử nghiệm cho thấy, sợi nấm này có thể tạo nên những kiến trúc nội bộ phức tạp, thậm chí có thể mô phỏng cấu trúc xương người. Đây là minh chứng rõ ràng cho khả năng ứng dụng linh hoạt của mycelium không chỉ với vai trò nền tảng vật liệu mà còn là công cụ thiết kế phù hợp với nhu cầu ngày càng đa dạng của kỹ thuật xây dựng hiện đại.

PGS.TS Chelsea Heveran nhấn mạnh vào tiềm năng của vật liệu mới trong việc thay thế các nguyên liệu truyền thống có mức phát thải cao như xi măng. Hiện, nhóm hiện đang tập trung vào việc kéo dài tuổi thọ tế bào sống trong vật liệu và phát triển các phương pháp sản xuất quy mô lớn, với mục tiêu đưa công nghệ sinh học tiến sâu hơn vào ngành xây dựng tương lai.

Nguồn: vjst.vn