美国工程师开发出一种创新性的建筑材料，其核心构成是借助真菌和细菌细胞的根状菌丝体。研究表明这种由活细胞在低温下制造的材料能够自我修复，最终可能为混凝土等高排放建筑材料提供可持续的替代品。相关论文4月16日刊登于《细胞报告-物理科学》。
“生物材料的强度不足以在所有应用中取代混凝土，但我们和其他研究者正在努力改进它们的性能，以便它们能够得到更广泛的应用。”论文通讯作者、美国蒙大拿州立大学助理教授Chelsea Heveran表示。
与通常只能使用几天或几周的其他类似生物材料相比，Heveran团队的材料——由真菌菌丝和细菌制成——至少可以使用一个月。
“这令人兴奋，因为我们希望这些细胞能够执行其他功能。”Heveran说。
当细菌能在材料中存活更长时间时，它们的细胞能够执行多种有用的功能，包括在受损时自我修复以及清理污染。
由曾经活过的生物体制成的材料已经开始进入商业市场，但那些含有仍然活着的生物体的材料却很难完善——这既是因为它们的存活期较短，也因为它们往往缺乏许多建筑项目所需的复杂内部结构。
为了解决这些问题，由论文第一作者、蒙大拿州立大学的Ethan Viles领导的研究团队，探索了使用真菌菌丝作为生物矿化材料的支架。这一灵感来自于菌丝此前被用作包装和隔热材料的支架。研究人员研究了一种叫做神经孢子菌的真菌，发现它可以用来制造具有各种复杂结构的材料。
Heveran表示：“我们发现，真菌支架在控制材料内部结构方面非常有用。我们创造了类似皮质骨的内部几何形状，但未来我们可能还可以构建其他几何形状。”
研究人员希望他们研发的新型生物材料能够替代像水泥这样具有高碳足迹的建筑材料。水泥生产的二氧化碳排放量占人类活动产生二氧化碳总量的8%。下一步，研究人员计划进一步优化材料，使细胞寿命更长，并弄清楚如何在更大的规模上有效地制造它们。
设计材料的可视化。图片来自研究团队
相关论文信息：
http://doi.org/10.1016/j.xcrp.2025.102517
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