Дерево – один из важнейших материалов в жизнедеятельности человека. Его используют повсеместно, в том числе и в качестве временных конструкций. Спрос на массив дерева крайне высок и постоянно увеличивается, что порождает множество проблем, включая и экологические. К сожалению, не существует материала, обладающего такими же уникальными качествами, но исследователи нашли способ искусственного выращивания досок, дюбелей и даже стульев.

Возобновляемый ресурс

Своей популярностью дерево обязано нескольким своим качествам: его очень легко обрабатывать, деревянный массив достаточно лёгкий по сравнению с другими строительными материалами, а заготовка деревьев – простой и не очень трудоёмкий процесс. Тем более, это экологически чистый материал, он не вызывает аллергию и не содержит токсичных веществ. Конечно, у всего есть и оборотная сторона: деревья очень долго растут. Даже если вырубки засаживаются новыми саженцами (а это происходит далеко не всегда), скорость исчезновения лесных массивов гораздо выше, чем скорость роста новых растений. Отказаться же от использования древесины практически невозможно, слишком многое производится на её основе. Ко всему этому примешивается критически важный вопрос с экологией, ведь леса – это едва ли не единственный источник кислорода на планете, и они являются важной частью экосистемы.

Казалось бы, этот замкнутый прочный круг разорвать невозможно, отказ от использования дерева неизбежно приведёт к глобальному кризису сразу в нескольких важных отраслях, но исследовательская группа из Массачусетского технологического института считает иначе. После долгих исследований они смогли создать процесс, при помощи которого можно из дерева сразу можно выращивать конкретный предмет.

Как вырастить диван

Идею выращивания чего бы то ни было из живых клеток сложно назвать новой. Подобный метод активно используется, например, в медицине. Живые ткани используются для трансплантации, получения гормонов и в других целях. Исследователи из Массачусетского технологического института попытались адаптировать этот процесс для выращивания древесины. Массив дерева состоит из таких же живых клеток, поэтому их тоже можно выращивать, и своей работой учёные доказали состоятельность такого метода. Правда, им сначала пришлось решить важную техническую проблему, а именно как сформировать из дерева необходимый объект.

Если уж выращивать что-то из клеток, то из получившегося биологического материала можно попробовать сформировать какой-то предмет с фиксированной формой. К сожалению, деревянный массив не обладает достаточной для этого пластичностью, поэтому исследователи разработали процесс, позволяющий на начальном этапе придать форму выращиваемой массе живых клеток. Для этого они использовали обычный 3D-принтер, а материалом для печати стал гидрогель.

Исследователи из дерева выделили группу клеток для будущего выращивания и на несколько дней поместили их для культивации в питательный раствор. После этого клетки переместили в субстрат из гидрогеля, насыщенного питательными веществами и двумя гормонами. Регулируя количество и соотношение этих гормонов, они смогли влиять на процесс роста и будущие свойства дерева. Полученную смесь использовали для печати предметов. После окончания процесса распечатанный объект поместили в тёмное место для инкубации на три месяца.

По прошествии этого времени клетки дерева разрослись и поглотили всю жидкость из гидрогеля, образовав деревянный предмет заданной формы. Исследователи провели целую серию опытов и выяснили несколько интересных моментов. Регулируя количество и соотношение гормонов, можно манипулировать твёрдостью и плотностью дерева: чем больше их содержится, тем меньше получится зерно и плотнее структура. Таким образом можно создавать структуры разной сложности, от дюбелей до стульев, а выращенный деревянный объект не нуждается в дополнительной обработке. Им можно сразу же начинать пользоваться.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!