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

Výzkum analyzoval 2,6 milionu studií o rakovině, každá desátá byla podvodná

Vědci našli víc než 250 tisíc vědeckých studií o rakovině, které zřejmě pocházejí z „papírny“. Tímto termínem (anglicky papermill) se označují takzvané továrny na články neboli falešné, ukradené nebo zcela nekvalitní studie, které jsou masově chrlené do veřejného prostoru.
před 12 hhodinami

Pět kilogramů ryzího zlata. Zakopaný poklad našli turisté

Novověký poklad nalezený loni u Zvičiny u Dvora Králové nad Labem na Trutnovsku je podle Puncovního úřadu zlatý, informovali zástupci Muzea východních Čech (MVČ) v Hradci Králové. Poklad byl zakopán po roce 1921. Zlaté předměty obsahující 598 mincí a více než tři desítky šperků, tabatěrek a jednotlivostí našli turisté na úbočí vrchu a odevzdali muzeu. Provedená analýza potvrdila ryzost zlata téměř u šesti set mincí. Hodnota nalezeného zlata je přes 11 milionů korun.
před 19 hhodinami

Bílý strom Blanenska roste i bez fotosyntézy. Vědci zkoumají unikátní záhadu

Český vědecký tým zaujal mimořádný buk albín z Moravského krasu. Metr vysoký strom postrádá chlorofyl, a přestože nefotosyntetizuje, roste zhruba třicet let. Odborníci se zaměřili na zdroje, ze kterých strom získává cukry, aby přežil. Výsledky publikovali v časopise Tree Physiology.
před 19 hhodinami

Vymřely. Vědci popsali, co se stalo s ježovkami u Kanárských ostrovů

Úplné vyhynutí. To je něco, co se děje s ježovkami, které laici označují i jako mořské ježky, v moři kolem Kanárských ostrovů. Podle vědců navíc existují náznaky, že by tento problém mohl být ještě mnohem rozšířenější.
29. 1. 2026

Indie a její sousedé zesilují opatření proti viru nipah. Obávají se epidemie

Stačily dva případy nakažených virem nipah v indickém Západním Bengálsku a rovnou několik okolních asijských států zavádí nebo posiluje opatření na letištích a v přístavech. Kolem nákazy se navíc začaly na sociálních sítích šířit nepravdivé zprávy a spekulace, které musejí úřady vyvracet.
29. 1. 2026

Olomoučtí vědci objevili neznámého brouka. Jeho původ sahá do doby dinosaurů

Mezinárodní tým vědců objevil hluboko v půdě ve středním Chile dosud neznámého brouka. Unikátnost miniaturního tvora, který měří kolem jednoho milimetru, je slepý a bezkřídlý, potvrdila genetická analýza odborníků z Českého institutu výzkumu a pokročilých technologií (CATRIN) Univerzity Palackého v Olomouci. Brouk podle nich pochází z prastaré vývojové linie, jejíž původ sahá do období zhruba před 220 miliony let. Odborníci tuto linii nově popsali jako samostatnou čeleď a nazvali ji Badmaateridae.
29. 1. 2026

AI umí s uživateli vytvořit emocionálnější vztah než lidé mezi sebou, popsali vědci

Schopnosti umělé inteligence (AI) už jsou takové, že ji v komunikaci téměř nikdo nerozezná od opravdového člověka. Teď vědci popsali, že již dokáže s uživateli navazovat emocionálnější vztahy než jiní lidé.
29. 1. 2026

Vědci obelstili buňky, aby účinněji hojily jizvy

Vědci ze Stanfordu zjistili, že dokážou upravit desítky milionů let starý proces hojení ran. Díky němu mohou – zatím na zvířatech – dosáhnout hojení ran po úrazu nebo operaci tak, že nevznikají jizvy. Pokud výsledky studie provedené na myších dokážou přenést na člověka, bude možné zabránit tvorbě jizev kdekoli na těle nebo v těle, nebo dokonce odstranit ty staré. Vědci využili trik, který je zodpovědný za přirozeně důkladnější hojení jizev v obličeji.
29. 1. 2026
Načítání...