Con el objetivo de impulsar el campo de la electrónica sostenible, el Instituto suizo de investigación para el desarrollo de la ciencia y la tecnología de materiales (Empa) ha desarrollado un nuevo material basado en un micelio fúngico (hongos) y su propia matriz extracelular. Este descubrimiento permitiría fabricar sensores de humedad más sostenibles.
Los materiales biodegradables producidos de forma sostenible son un enfoque importante de la ciencia de los materiales moderna. Sin embargo, al trabajar con materiales naturales como la celulosa, la lignina o la quitina, a menudo no ofrecen un rendimiento óptimo. Se pueden utilizar procesos químicos para hacerles más fuertes, resistentes o flexibles, pero al hacerlo, su sostenibilidad suele verse comprometida.
Como base para su novedoso material, los investigadores utilizaron el micelio del hongo de branquias divididas, un hongo comestible muy extendido que crece en madera muerta. Los micelios son estructuras fúngicas filamentosas similares a raíces que ya se están investigando activamente como posibles fuentes de materiales.
Uso del micelio vivo para sensores de humedad biodegradables
Normalmente, las fibras miceliales, conocidas como hifas, se limpian y, si es necesario, se procesan químicamente, lo que permite lograr el equilibrio entre rendimiento y sostenibilidad. Los investigadores de Empa optaron por un enfoque diferente. En lugar de tratar el micelio, lo utilizan en su totalidad. A medida que crece, el hongo no solo forma hifas, sino también la llamada matriz extracelular, una red de diversas macromoléculas fibrosas, proteínas y otras sustancias biológicas que secretan las células vivas.
De la enorme diversidad genética de la branquia hendida, seleccionaron una cepa que produce niveles particularmente altos de dos macromoléculas específicas: el polisacárido de cadena larga esquizofilano y la proteína jabonosa hidrofobina. Debido a su estructura, las hidrofobinas se acumulan en las interfaces entre líquidos polares y apolares, por ejemplo, agua y aceite. El esquizofilano es una nanofibra, de menos de un nanómetro de grosor, pero más de 1.000 veces más larga. Juntas, estas dos biomoléculas confieren al micelio vivo propiedades materiales que lo hacen apto para una amplia gama de aplicaciones.
El micelio presenta aplicaciones prometedoras en el campo de la electrónica sostenible. Por ejemplo, el material fúngico muestra una reacción reversible a la humedad y podría utilizarse para producir sensores de humedad biodegradables. Otra aplicación combina el material vivo con otros dos proyectos de investigación del laboratorio de Materiales de Celulosa y Madera: la biobatería fúngica y la batería de papel. Los investigadores también presentaron dos aplicaciones más, una película similar al plástico y una emulsión.