Továrny po celém světě chrlí denně miliony kusů nejrůznější spotřební elektroniky. Když pak takové zařízení doslouží, vyvstává tradiční Nerudovská otázka: „Kam s ním?“ V řadě produktů se v hojné míře používají polymery, jež jsou značnou ekologickou zátěží. Odborníci proto hledají alternativy přírodního původu – jako jedno z možných řešení se nabízejí houby.
Podle nové studie, jež byla publikována 11. listopadu v odborném časopise Science Advances, by se houby mohly uplatnit v biologicky rozložitelných elektronických zařízeních. K objevu došli víceméně náhodou vědci Martin Kaltenbrunner, Doris Danninger a Roland Pruckner z Univerzity Johannese Keplera v rakouském Linci.
Copak houby, ale houby!
Institut se houbám věnuje již delší dobu, ale v jiných souvislostech, jako je například izolace ve stavebnictví a využití myceliových materiálů coby alternativy k polystyrenu. Při zkoumání využití hub v roli stavební izolace si výzkumníci všimli, že houba Lesklokorka lesklá (Ganoderma lucidum) z řádu chorošotvaré má obzvláště tvrdou vnější slupku, která chrání spodní dužnatou tkáň před patogeny a jinými druhy hub.
Ukázalo se, že tvrdou slupku lze snadno odstranit a následně vysušit, čímž vznikne „pevný, pružný a žáruvzdorný“ materiál, který vydrží teploty až 250 ºC. To je při konstrukci elektronických obvodů důležitý faktor. K největším výhodám patří skutečnost, že se při ponechání ve vhodném prostředí zcela biologicky rozloží.
S ohledem na tyto vlastnosti by materiál, označovaný jako „MycelioTronic“, mohl v budoucnosti sloužit jako substrát pro desky s plošnými spoji v ohebných elektronických zařízeních. V současné době jsou tyto desky nejčastěji vyráběny z polymerů, které se obtížně oddělují od ostatních složek, což ztěžuje recyklaci.
Prostě to vyhodíme a ono se to rozloží
Naproti tomu po biologickém rozkladu desek na bázi hub by bylo možné zbývající nerozložitelné prvky jednoduše vyjmout a recyklovat. Materiál by pravděpodobně mohl najít využití také v lékařských implantátech, které by mohly být konstruovány tak, aby se neškodně rozpustily v těle, jakmile nebudou potřeba.
V rámci ověřování koncepce vědci sestrojili funkční senzory přiblížení a vlhkosti, v nichž byly na substrát z MycelioTronicu připájeny běžné elektronické součástky. Nyní zkoumají využití materiálu v dalších komponentách s cílem nakonec vyrobit zcela biologicky odbouratelnou desku s plošnými spoji.
Pokud jde o vývoj nových typů baterií, které se skládají převážně z mycelia (podhoubí), je tento materiál zajímavý, protože může bezdrátově napájet elektroniku. Vědci již začali realizovat první pokusy a nyní se snaží přizpůsobit vlastnosti membrán tvořených houbovou tkání různým aplikacím.
Jedním z klíčů by bylo přirozeně vypěstovanou strukturu ještě více homogenizovat, a nakonec na ni umístit elektroniku; ta by byla stejně biologicky odbouratelná jako nosný materiál.