Pelle, filato e carta sostenibili - da br

Società chimica americana

immagine: le fibre fungine possono essere trasformate in filato (a sinistra) o in un sostituto della pelle (a destra).vedere di più

Credito: Akram Zamani

SAN DIEGO, 23 marzo 2022 — La tua prossima borsa alla moda potrebbe essere realizzata in "pelle" ricavata da un fungo. Oggi, i ricercatori descriveranno come hanno sfruttato questo organismo per convertire i rifiuti alimentari in finta pelle sostenibile, nonché prodotti di carta e sostituti del cotone, con proprietà paragonabili ai materiali tradizionali. Spiegano che questa pelle fungina richiede meno tempo per essere prodotta rispetto ai sostituti esistenti già sul mercato e, a differenza di alcuni, è al 100% di origine biologica.

I ricercatori presenteranno i loro risultati oggi alla riunione primaverile dell'American Chemical Society (ACS). ACS Spring 2022 è un incontro ibrido che si terrà virtualmente e di persona dal 20 al 24 marzo, con accesso su richiesta disponibile dal 21 marzo all'8 aprile. L'incontro prevede oltre 12.000 presentazioni su un'ampia gamma di argomenti scientifici.

Il cotone scarseggia e, come i tessuti e la pelle a base di petrolio, la sua produzione è associata a preoccupazioni ambientali. Nel frattempo, grandi quantità di cibo vanno sprecate. Akram Zamani, Ph.D., ha deciso di risolvere questi problemi apparentemente non correlati con nuovi materiali biobased e sostenibili derivati ​​dai funghi. "Speriamo che possano sostituire il cotone, le fibre sintetiche e la pelle animale, che possono avere aspetti ambientali ed etici negativi", afferma Zamani, il ricercatore principale del progetto. "Nello sviluppo del nostro processo, siamo stati attenti a non utilizzare sostanze chimiche tossiche o qualsiasi cosa che possa danneggiare l'ambiente."

Proprio come gli esseri umani, i funghi hanno bisogno di mangiare. Per nutrire gli organismi, il team ha raccolto il pane invenduto del supermercato, lo ha essiccato e ridotto in pangrattato. I ricercatori hanno mescolato il pangrattato con acqua in un reattore su scala pilota e hanno aggiunto spore di Rhizopus delemar, che in genere si trovano sul cibo in decomposizione. Man mano che questo fungo si nutriva del pane, produceva microscopiche fibre naturali composte da chitina e chitosano che si accumulavano nelle sue pareti cellulari. Dopo due giorni, gli scienziati hanno raccolto le cellule e rimosso lipidi, proteine ​​e altri sottoprodotti che potrebbero essere utilizzati negli alimenti o nei mangimi. Il rimanente residuo gelatinoso costituito dalle pareti cellulari fibrose è stato poi filato in filato, che potrebbe essere utilizzato in suture o tessuti per la guarigione delle ferite e forse negli indumenti.

In alternativa, la sospensione di cellule fungine veniva distesa ed essiccata per produrre materiali simili alla carta o alla pelle. I primi prototipi di pelle fungina prodotti dal team erano sottili e non sufficientemente flessibili, afferma Zamani, dell'Università di Borås in Svezia. Ora il gruppo sta lavorando su versioni più spesse costituite da più strati per imitare più da vicino la vera pelle animale. Questi compositi includono strati trattati con tannini derivati ​​dagli alberi – che conferiscono morbidezza alla struttura – combinati con strati trattati con alcali che le conferiscono forza. Anche la flessibilità, la resistenza e la lucentezza sono state migliorate mediante il trattamento con glicerolo e un legante di origine biologica. "I nostri recenti test mostrano che la pelle fungina ha proprietà meccaniche paragonabili alla vera pelle", afferma Zamani. Ad esempio, la relazione tra densità e modulo di Young, che misura la rigidità, è simile per i due materiali.

Anche se alcune altre pelli fungine hanno già raggiunto il mercato, secondo Zamani sono state pubblicate poche informazioni sulla loro produzione e le loro proprietà non corrispondono ancora alla vera pelle. Da quello che può accertare, i prodotti commerciali sono realizzati con funghi raccolti o coltivati ​​in uno strato sottile sopra scarti alimentari o segatura mediante fermentazione allo stato solido. Tali metodi richiedono diversi giorni o settimane per produrre abbastanza materiale fungino, osserva, mentre il suo fungo viene immerso nell'acqua e impiega solo un paio di giorni per produrre la stessa quantità di materiale. Anche alcuni altri ricercatori stanno sperimentando la coltivazione sommersa, ma su scala molto più piccola rispetto agli sforzi del suo gruppo.