En iPhone eller laptop som består av tørket sopp?

Det høres kanskje tullete ut, men det kan bli realisert i framtiden.

Nå har en østerriksk forskergruppe vist at elektroniske kretsløp kan fungere i små plattformer bygget av soppmycel – det nettverket av trådformede celler som en sopp består av.

Materialet har alle de egenskapene som skal til for å erstatte miljø- og klimaskadelige materialer som plast og polymerer som brukes i all elektronikk i dag.

Soppmycel er dessuten både naturlig nedbrytbart, billig og miljøvennlig.

– Det er et viktig skritt mot bærekraftig elektronikk, skriver materialforsker Martin Kaltenbrunner i den nye studien.

les også

Her er årets 10 beste bilder fra den mikroskopiske verden

Elektronikkavfall som svarer til 14 eiffeltårn om dagen

Bare elleve dager tar det å bryte ned sopp-materialet i en haug kompost.

Til sammenligning tar det flere hundre år for naturen å bryte ned materialer som plast og polymerer. I dag produseres det mer enn 140.000 tonn elektronisk avfall om dagen, poengterer Kaltenbrunner:

– Det svarer til 14 eiffeltårn. Så det er et alvorlig samfunnsproblem, forteller Kaltenbrunner, som er professor ved Johannes Kepler Universität Linz.

Å redusere fjellet av elektronikkavfall – også kalt e-avfall – er imidlertid en lang og tøff kamp. Og selv om soppmycel ikke løser alle problemer, kan det være et skritt i riktig retning.

Kinesisk medisin-sopp blir til batteri

Forskerne har dyrket fram soppmycel fra soppen Ganoderma lucidum – altså lakkjuke. Det er en sopp som får næring av og vokser på dødt treverk. Soppen har dessuten vært brukt som kinesisk alternativ medisin i årtusener.

Når soppen – under helt sterile forhold – er dyrket til en passende form, varmes den opp slik at den dør, men den råtner ikke.

Det ville være upraktisk hvis den for eksempel skulle brukes i en telefon.

Deretter skjærer forskerne av en løvtynn sopphud som de kan bruke i to produkter:

• Et batteri, der mycelet erstatter plast- og polymer-komponenter. Det erstatter ikke elektrodene i batteriet eller kobberet som leder strømmen.
• En fukt-sensor – en plate der et batteri og en Bluetooth-chip blant annet kunne måle fukt-nivåer.

Ifølge forskerne fungerer de to prototypene like godt som varianter laget av plast og polymerer.

Dansk sopp-forsker: Ser lovende ut

– Det er veldig spennende, forteller Jens Christian Frisvad, soppforsker ved Danmarks Tekniske Universitet (DTU). Han har selv jobbet med å utvikle batterier basert på muggsopper.

– Jeg har ikke støtt på akkurat den utnyttelsen av mycel før. Men det virker svært lovende, forteller han.

Tidligere har sopper blant annet blitt brukt jakten på nye medisiner. Penicillin er for eksempel det aktive virkningsstoffet i muggsoppen Penicillium rubens.

Soppenes mange fortreffeligheter

De siste 10–15 årene har særlig materialforskere kastet seg over soppenes mange fortreffeligheter. Soppmycel kan nemlig brukes som betong, sement og lær.

I dag brukes soppmycel allerede til å lage stoler, sko og bygningsmaterialer. Ved Arkitektskolen i København jobber en forskergruppe for å bygge et intelligent sopp-hus.

Og du kan allerede kjøpe ulike bygningsmaterialer av mycel og ikke minst kjøpe joggesko fra Adidas der noen av delene er byttet ut med mycel.

– Jeg har en lampeskjerm som er laget av mycel. Og den fungerer fint, sier Frisvad:

– Det er et godt materiale som lett kan brytes ned i naturen. Det er enkelt å skalere. Det er billig å produsere. Det er ikke brennbart, påpeker han.

Frisvad forteller at mye soppmycel produserer hydrofobiner. Det mest vannavvisende stoffet i naturen. Et stoff som kan utnyttes til å lage regnfrakker eller skipsmaling.

– Så det er en lang rekke muligheter, konkluderer han.

Sikter etter små-apparater

Foreløpig er det imidlertid relativt små elektroniske apparater de østerrikske forskerne jobber med.

– Vi arbeider med elektronikk som ikke trenger å holde i flere tiår, slik som sensorer. Eller NFC-tagger som brukes på tyverisikringsmerker i butikker, forteller Martin Kaltenbrunner.

Vi vil lage alternativer til såkalte kretskort – circuit boards på engelsk – som alle de ulike elektroniske komponentene er montert på.

Kretskort består av plast og polymerer og er enten umulige eller veldig vanskelige å gjenbruke.

– Det er derfor vi lager et alternativ i form av mycel, forteller Kaltenbrunner.

Sentralt i en datamaskin sitter det for eksempel også en prosessor – en såkalt CPU – som består av silikon, plast og kobber. Den kan ikke byttes ut med en sopp-kopi. Det samme gjelder for Bluetooth-brikker og integrerte kretser.

– Men disse komponentene kan til syvende og sist gjenbrukes, forklarer Kaltenbrunner.

Større ambisjoner

Ambisjonene er imidlertid større på sikt.

– I prinsippet bruker moderne telefoner, datamaskiner og så videre allerede noen kretskort som sist kan skiftes ut med materialene våre, forteller Kaltenbrunner.

– Men de har vanligvis av flere lag, og det er noe vi fortsatt ikke har fått til, sier han.

Kaltenbrunner forteller også at soppdyrkingen «er skalerbar til industrielt nivå og lave kostnader»:

– Så det eneste som skal til, er mer forskning på kommersialisering. Men jeg er optimistisk, avslutter han.

Referanse:

Doris Danninger, Martin Kaltenbrunner mfl.: MycelioTronics: Fungal mycelium skin for sustainable electronics. Science Advances, 2022. DOI: 10.1126/sciadv.add7118

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no. Les originalsaken på videnskab.dk her.