Houby jsou dokonalí architekti. Finští vědci je chtějí napodobit při tvorbě supermateriálů

Skupina vědců z finského Technického výzkumného centra VTT odhalila tajemství mimořádných mechanických vlastností a velmi nízké hmotnosti některých hub. Jejich složitý architektonický design by se podle nich dal napodobit a využít k vytvoření nových materiálů, jež by v budoucnosti nahradily plasty.

Výzkum sleduje složité strukturální, chemické a mechanické vlastnosti, které během evoluce získala houba troudnatec kopytovitý. Tyto vlastnosti působí společně a vytvářejí podle vědců zcela novou třídu vysoce výkonných materiálů.

Výsledky finského výzkumu by se daly využít jako inspirace pro vytváření nové generace mechanicky odolných, lehkých a udržitelných materiálů.

Zatímco v současné době podobné hmoty získáváme z fosilních paliv, v budoucnosti by se daly doslova pěstovat. Možnosti jejich využití jsou prakticky neomezené. Patří mezi ně nárazuvzdorné implantáty, sportovní vybavení, tělesné pancíře, exoskelety pro letadla, elektronika nebo povrchové úpravy čelních skel.

Jednotlivé vrstvy spolupracují

Troudnatec neroste na zemi, ale na stromech. Jde totiž o dřevokaznou houbu patřící mezi choroše. Ze stromů dokáže získávat všechny potřebné živiny. A aby na stromě vydržel a odolal všemu, co by si na něj na tak viditelném místě chtělo pochutnat, potřebuje mít unikátní vlastnosti.

Houba to zvládá díky důmyslné, velmi lehké biologické konstrukci, která je sice svým složením jednoduchá, ale nesmírně účinná. Dokáže kombinovat požadavky na ochranu před hmyzem nebo spadlými větvemi, rozmnožování i přežití. Konzumuje se tak špatně, že vlastně nikomu nechutná. A navíc je tato struktura natolik tvárná, že se umí přizpůsobit rozdílným podmínkám v různých ročních obdobích. 

Výzkum odhalil, že plodnice troudnatce je složená ze tří vrstev, přičemž každá plní odlišnou funkci, ale současně spolupracují. „Hlavní složkou všech vrstev je síť mycelia. V každé vrstvě ale mycelium vykazuje velmi odlišnou mikrostrukturu s jedinečnou preferenční orientací, poměrem stran, hustotou a délkou větví,“ uvedl Pezhman Mohammadi, který výzkum vedl.

Vlastnosti bez kompromisů

Struktura této houby je výjimečná tím, že ji lze modifikovat a vytvářet tak různé materiály s odlišnými vlastnostmi. Minimální změny v morfologii buněk i mimobuněčném materiálu vedou k různorodým materiálům s odlišnými fyzikálně-chemickými vlastnostmi. Tyto vlastnosti podle finských vědců překonávají většinu přírodních i umělých materiálů.

Tradiční materiály se totiž obvykle potýkají při výrobě s kompromisy: například aby se zvýšila pevnost materiálu, musí se většinou zvýšit jeho hmotnost. Troudnatec to ale dokáže jen drobnými změnami struktury, aniž by to vyvolávalo výše popsané komplikace. 

„Architektonický design a biochemické principy této houby otevírají úplně nové možnosti v materiálovém inženýrství. Jde například o výrobu ultralehkých struktur, nanokompozitů se zlepšenými mechanickými vlastnostmi nebo zkoumání nových výrobních cest pro další generaci programovatelných materiálů s vysoce výkonnými funkcemi,“ doplnil Mohammadi.

Výsledky výzkumu vyšly v časopise Science Advances.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Česko má 5493 památných stromů. Podívejte se na všechny

Památné stromy mají význam nejen přírodní, ale také historický a kulturní. Proto je také stát chrání pomocí zvláštních zákonů. Interaktivní mapa ukazuje všechny, které v Česku rostou.
před 12 hhodinami

S léky na hubnutí se uživatelé méně hýbou, naznačil výzkum

Cílem hubnutí není jenom být štíhlý, ale to, aby člověk nebyl nadměrnou hmotností omezený, co se týká pohybu, zdraví a všech dalších aktivit. Jenže pouhé užívání léků k tomu nemusí stačit, uvádí nový výzkum, který naznačil, že po lécích na hubnutí se uživatelé hýbou méně než předtím.
před 16 hhodinami

Matematici se obávají dopadů AI. Čech vysvětluje, proč podepsal deklaraci

V „Leidenské deklaraci“ mezinárodní skupina vědců varuje, že umělá inteligence ohrožuje samotné základní hodnoty matematiky. Přišli teď s návrhem, jak v tomto oboru dál postupovat.
před 20 hhodinami

Vědci poprvé nafilmovali žraločího „Vetřelce“ v přirozeném prostředí

Žralok šotek patří vzhledem k těm nejpodivnějším žralokům, jaké věda zná. Ale až doposud pocházela pozorování dospělců jen z exemplářů, které ulovili rybáři a případně je ještě živé vrátili do moře, a z jednoho náhodného setkání u hladiny. Tito tvorové se totiž zdržují v hlubinách. Právě tam, v Tonžském příkopu u Austrálie, teď expedice australských biologů tohoto tvora poprvé pozorovala v jeho přirozeném prostředí, téměř dva kilometry pod hladinou.
před 21 hhodinami

Kosti jako nástroje, mozek odebraný z hlavy. Skotští archeologové luští hádanku

Jeden z nejpodivnějších nálezů z poslední doby oznámili archeologové z Velké Británie. Popsali hrob dvou lidí, z nichž jeden měl velmi netypická poškození kostí. A s největší pravděpodobností mu byl odstraněn krátce po smrti mozek.
14. 6. 2026

„Hrouda“ chladné vody v Atlantiku naznačuje velké problémy pro Evropu

Na mapách teploty světových oceánů je jasně vidět jedno místo. Zatímco většina jejich plochy je označená červeně, tato oblast na jih od Grónska září modře. Což ukazuje, že je tam voda chladnější než dříve. Podle vědců to může mít velké dopady zejména pro Evropu.
13. 6. 2026

Internet využívá v mobilu drtivá většina českých dětí. Hlavně kvůli zábavě

Každý den používá chytré telefony v současné době 92 procent mladých a dospívajících v Česku. Je v tom podle vědců z Masarykovy univerzity vidět značný generační rozdíl, protože stolní počítač nebo notebook jich denně zapíná oproti tomu jen necelá třetina, konkrétně 31 procent.
12. 6. 2026

Viry jako zbraň proti nemocem rajčat. Čeští vědci chtějí nasadit bakteriofágy

Vědci z Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR (ÚEB AV ČR) testují ochranu rajčat prostřednictvím takzvaných bakteriofágů, tedy virů, které jsou schopny ničit bakterie. Jejich cílem je najít šetrnější způsob ochrany před bakteriální tečkovitostí – chorobou, která výrazně ohrožuje výnosnost plodů. Podařilo se jim vyvinout funkční prototyp, který se nyní testuje v kontrolovaném prostředí.
12. 6. 2026
Načítání...