При текущих темпах вырубки лесов, по прогнозам ряда исследователей, лесные насаждения на Земле могут исчезнуть через 100-200 лет. В качестве альтернативы заготавливаемой древесине, ученые Массачусетского технологического института (MIT) разработали новый способ получения древесноподобного растительного материала в лаборатории.
Разработка позволяет создать готовое деревянное изделие без рубки лесов и обработки лесоматериалов.
В процессе «выращивания» ученые могут точно контролировать физические и механические свойства полученного растительного материала, такие как жесткость и плотность. А также, используя методы 3D-биопечати, можно «вырастить» растительный материал нестандартных размеров и форм, которые не встречаются в природе, т. е. готовые детали.
По словам главного научного сотрудника лаборатории микросистемных технологий MIT Луиса Фернандо Веласкеса-Гарсии, хотя данное исследование еще только начинается, оно демонстрирует, что выращенные в лаборатории растительные материалы можно настроить так, чтобы они обладали определенными характеристиками и позволяли выращивать изделия с точными характеристиками, необходимыми для конкретного применения: высокая прочность для поддержки стен дома или тепловые свойства для более эффективного обогрева помещения.
В каком-то смысле эти растущие растительные клетки ведут себя почти как стволовые: человек может подсказать им, чем стать. Затем с помощью 3D-принтера гелевый раствор выдавливается в определенную структуру в чашку Петри. Далее она остается на инкубации в темноте в течение трех месяцев. По словам Веласкеса-Гарсии, даже с таким инкубационным периодом процесс примерно на два порядка быстрее, чем время, необходимое дереву, чтобы вырасти до зрелости. После инкубации полученный клеточный материал обезвоживается, и исследователи оценивают его свойства.
Ученые обнаружили, что более низкие уровни гормонов дают растительные материалы с более округлыми, открытыми клетками с меньшей плотностью, в то время как более высокие уровни гормонов — растительные материалы с более мелкими и плотными клеточными структурами.
Ученые ожидают, что их работа поможет мотивировать других погрузиться в эту область исследований, чтобы помочь уменьшить вырубку лесов.