Thế nhưng các nhà khoa học đang biến điều không thể thành hiện thực bằng cách sử dụng sợi nấm (mycelium) trong công nghệ làm gạch và những vật dụng khác.
Nguyên liệu rẻ, sẵn có
Không chỉ ngành xây dựng đang thử nghiệm dùng sợi nấm làm vật liệu mà các nhà cách tân trong mọi lĩnh vực, từ thời trang đến sản xuất đồ nội thất, từ vật tư y tế đến điện tử, đang được truyền cảm hứng bởi sự tuần hoàn của tự nhiên, dùng các chất thải tạo ra thứ gì đó mới trong một chu trình khép kín. Các sản phẩm được tạo ra từ công nghệ sinh học liên quan tới nấm, bao gồm bao bì, vật liệu thay thế da và đồ vật gia dụng.
Giới nấm (tên khoa học là fungus) ước tính có khoảng 2 - 11 triệu loài, mặc dù chỉ có khoảng 150 nghìn loài được đặt tên chính thức, là những loài tái chế trong tự nhiên, phân hủy chất hữu cơ.
Các sợi phân nhánh của nấm, được gọi là sợi nấm, có thể được sử dụng để loại bỏ các chất gây ô nhiễm không phân hủy được trong một công đoạn được gọi là quá trình xử lý mycore. Chúng có thể phá vỡ các chuỗi hydrocarbon dài, bao gồm các nguyên tố độc hại và có nguồn gốc từ dầu mỏ, chẳng hạn như nhựa và dầu thô.
Khi tiêu hóa các chất dinh dưỡng cần thiết, chúng tiếp tục phát triển, phát tán các sợi giàu chất xơ. Các tua này có thể được sử dụng chế tạo gạch hoặc các dạng khác, và được xử lý theo nhiều cách khác nhau để tạo ra các vật liệu khác nhau.
Công ty khởi nghiệp Mycel của Hàn Quốc đã nghiên cứu và làm ra các vật liệu từ sợi nấm có thể thay thế da động vật và nhựa tổng hợp trong các sản phẩm khác nhau, bao gồm cả phụ kiện thời trang và đồ nội thất. Công ty cũng đang phát triển các sản phẩm thay thế thịt dựa trên mycoprotein (loại protein đơn bào có nguồn gốc từ nấm), mỹ phẩm thân thiện với môi trường, vật liệu đóng gói và tấm xây dựng kết hợp với mùn cưa.
Nhà sản xuất ô tô KIA cũng đang vận dụng sự đổi mới trong công nghệ sinh học, đã hợp tác với Mycel để phát triển sản phẩm thay thế da dựa trên sợi nấm. Nó có khả năng chống rách và có độ co giãn cao, thích hợp làm ghế ô tô.
Các phương pháp nuôi cấy và xử lý sợi nấm thay đổi tùy theo nguyên liệu mà nó hình thành. Để phát triển gạch, người ta rải các bào tử nấm lên chất nền đã được chuẩn bị sẵn trong những khuôn, thường là chất thải nông nghiệp, như rơm rạ hoặc trấu, nấm mốc.
Các bào tử nảy mầm và phát triển, cuối cùng lấp đầy khoảng không của khuôn, liên kết các vật liệu thành một khối vững chắc. Việc tăng nhiệt độ có thể được sử dụng để tăng tốc độ tăng trưởng, trong khi quá trình này có thể bị kìm hãm thông qua ánh sáng Mặt trời hoặc tác dụng của nhiệt.
 |
Gạch làm từ vật liệu nấm rẻ và thân thiện môi trường. |
Ứng dụng từ Trái đất đến không gian
Gạch xây dựng hình thành từ quy trình nung nguyên liệu phức tạp, còn gạch làm từ sợi nấm thì hoàn toàn khác. Chỉ cần đặt các viên gạch này cạnh nhau, những sợi nấm với đặc tính sinh học sẽ phát triển ngày càng dày đặc, qua đó liên kết và bện chặt hợp chúng lại thành một khối bền chắc.
Vì công nghệ sợi nấm còn tương đối mới nên tiềm năng của nó vẫn đang được khám phá. Các nhà khoa học đang thử nghiệm một loạt các ứng dụng vật liệu mới trong phòng thí nghiệm.
Họ cho rằng, các tòa nhà luôn cần nhiều loại vật liệu cơ học, không chỉ gạch, mà còn cả ngói, hoặc các khớp nối để giữ kính. Các phương pháp sản xuất đang được thử nghiệm, bao gồm cả ép đùn và phun, để tạo ra các vật liệu và sản phẩm khác nhau.
Cơ quan Chỉ đạo các Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Tiên tiến của Mỹ (DARPA) cũng quan tâm đến khả năng của sợi nấm. Các nhà khoa học ở đây đang làm việc với các đối tác tiên phong trong công nghệ sợi nấm và một số đối tác trường đại học để phát triển giải pháp tái thiết các khu vực sau thảm họa thiên nhiên.
Những nỗ lực này thường tốn nhiều thời gian và chi phí, vì hầu hết các vật liệu cần phải nhập khẩu, do đó, chương trình nhằm mục đích sản xuất vật liệu tại chỗ để địa phương có thể chủ động trong việc xây dựng lại các công trình.
Họ cũng đang thử nghiệm việc duy trì hoạt tính sinh học của sợi nấm để vật liệu mới có thể tự sửa chữa khi bị hư hỏng, về cơ bản là tạo ra các “tòa nhà sống”.
Các nhà khoa học cũng đang nghĩ đến các ứng dụng sợi nấm trong các chương trình không gian. Tại Thung lũng Silicon ở California, Trung tâm Nghiên cứu Ames của NASA đang thực hiện một dự án kiến trúc myco để phát triển nhà ở bằng vật liệu nấm trên các hành tinh và vệ tinh trong vũ trụ.
Chẳng hạn, các nhà thám hiểm chỉ cần mang những cấu trúc nhỏ gọn được xây dựng từ một vật liệu nhẹ với các loại nấm ngủ đông lên không gian. Khi đến những nơi như sao Hỏa, họ chỉ việc mở cấu trúc ra, tưới nước lên. Lúc đó nấm sẽ phát triển xung quanh các khung nhà tạo thành nơi ở đầy đủ cho con người.
NASA có thể đang nhìn xa về tương lai, nhưng không phải là không có triển vọng. Còn hiện nay trên hành tinh Trái đất, phạm vi sử dụng sợi nấm vô cùng to lớn, bao trùm mọi lĩnh vực. Công nghệ này rẻ có thể phân hủy sinh học và thân thiện với môi trường, đồng thời giúp ích rất nhiều trong việc điều chỉnh thói quen tiêu dùng của chúng ta.
