星空体育app代言人菲利波因扎吉:能做塑料能发电真菌具有真身手（立异汇）

来源：星空体育app代言人菲利波因扎吉    发布时间：2025-12-26 01:46:10

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  在地球上，真菌简直无处不在。一方面，泡菜、啤酒、奶酪、巧克力等食物的出产不能脱离真菌，青霉素、头孢菌素、环孢素等药品的出产也依靠于真菌。另一方面，构成食物腐朽的“元凶巨恶”也是真菌。有些真菌仍是致病病原体，具有高致癌性的黄曲霉毒素便是真菌毒素的一种。

  在科研人员看来，具有如此多面孔的真菌则是探究不尽的瑰宝。最近，瑞士联邦资料科学与技能研讨所发布了与真菌有关的新效果：真菌生物电池和真菌基“塑料薄膜”，展示了真菌在可持续动力和环保资料范畴的开发潜力。

  “咱们初次将两种真菌结合起来，成功制作出微生物燃料电池。真菌电池能够在枯燥状况贮存，在需求时经过增加水和养分的东西即可激活它们。”该研讨所纤维素和木材资料实验室研讨员卡洛琳娜·雷耶斯介绍说，两种真菌的代谢进程能够彼此弥补：阳极为一种酵母真菌，可在代谢糖类进程中开释电子；阴极则是白腐真菌，可发生一种特别的酶即漆酶，捕获电子并将其导出电池。比较于传统电池，真菌生物电池彻底无毒，十分环保。电池使用完后，真菌还可将纤维素基电极作为养分物质，有助于电池分化。

  更风趣的是，科研人员并不是将能够“发电”的真菌“栽培”到电池里，而是把真菌细胞“汇入”到用于电池组件3D打印的“墨水”中，然后再打印成电极结构。这一办法说起来简单做起来难。“3D打印供给了许多便当，可是怎么样找到一种能让真菌持续坚持活性的柔性生物基资料颇具应战。”纤维素和木材资料实验室负责人古斯塔夫·尼斯特罗姆解释道，这种“墨水”有必要易于挤出且能坚持真菌活性，一起需具有导电性和生物降解性。经过重复实验比较，研讨人员终究成功制备出适宜的“墨水”。“真菌生物电池所用的墨水以纳米纤维素水凝胶为基质，随后与碳颗粒（炭黑和石墨）结合以供给电子导电性，并包括真菌细胞及细胞所需的养分的东西。墨水的制备及打印进程中电极的导出，有必要在坚持细胞存活的条件下进行。防止过高的剪切力，是该研讨开发进程中的关键环节。”尼斯特罗姆对记者说。

  现在，该电池在实验室环境下可安稳输出0.3伏电压，持续供电达120小时，已成功驱动物联网传感器作业。研讨人员正尽力让真菌电池更强壮、更经用，并持续寻觅其他合适供电的真菌品种。跟着真菌电池技能的逐渐展开，未来有望使用于农业环境监督测定、医疗植入设备等场景，助力人类社会削减电子废物。

  相同根据真菌生物特性制成的“塑料薄膜”，由裂褶菌的菌丝构成。裂褶菌因其共同的菌褶在枯燥时会裂开而得名。这种真菌能够休眠数十年，并在遇到水分时复生。菌丝在成长进程中会构成细密的三维网状结构，这给科研人员制作塑料带来了启示。但由于菌丝的强度、柔韧性等功用逊于石油基塑料，以往都需求经过化学加工来进步功用，这就使其环保性打了扣头。

  此次瑞士联邦资料科学与技能研讨所研讨的奉献在于，使用真菌本身生成的物质来加强资料功用。“真菌可经过细胞外基质为本身供给结构和其他功用，咱们为啥不这样做呢？”研讨员阿什图什·辛哈介绍说，经过工业上很老练的液体培育和机械解纤技能，实验室成功制备出均匀涣散的活体菌丝纤维，保存其代谢活性，用于后续资料构建。之后，这些活体菌丝纤维能够在不增加养分的情况下，依靠贮存的能量持续成长以扩展网络结构。这些活体纤维仍是天然的乳化剂，能够自修正。在其效果下，资料相别离速度是传统资料的27%，活体薄膜的抗拉强度增加了2.5倍，远超现在最强的纯菌丝体资料。

  在雷耶斯和尼斯特罗姆看来，真菌在资料科学范畴仍处于研讨缺乏和使用缺乏的状况。相关计算显现，瑞士耗费的塑猜中约75%是一次性包装。假如真菌薄膜未来投入工业使用，将极大缓解塑料对环境的损害。

  中国科学院微生物研讨所研讨员张延平表明，上述相关研讨展示出真菌学的研讨鸿沟在不断延展，真菌的使用范畴在不断丰富。真菌的研讨不止于传统的食物、医药和健康等范畴，真菌菌丝体资料在资料学范畴特别是环保资料方面也有很大展开空间。近年来，科研人员根据真菌代谢产品多糖、菌丝体等天然可降解、生物相容性好的特性，正在开发各种可降解的功用性资料，如纳米纤维膜、菌丝体皮革以及可3D打印的生物基建筑资料等；也有研讨使用真菌代谢发生的某些酶或多糖等，用于微塑料降解、重金属吸附等污染管理范畴。总归，开掘真菌资源、使用真菌代谢的多样性展开研制作业，大有可为。

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