Cum este creat lemnul în laborator?
Cercetătorii de la MIT au efectuat un experiment care a dat proprietăți asemănătoare celulelor stem celulelor normale din plante. Ei au extras celule din frunzele unei plante numită Common zinnia (Zinnia elegans) și apoi le-au depozitat într-un mediu lichid timp de câteva zile. Cercetătorii au tratat celulele plantei cu un mediu pe bază de gel îmbogățit cu nutrienți și hormoni. După ceva timp, celulele au dat naștere unor noi celule vegetale.Oamenii de știință au observat că prin modificarea concentrației hormonale din mediul de gel, ei ar putea controla proprietățile fizice și mecanice ale celulelor nou crescute. În timpul experimentelor, materialul vegetal care conținea concentrații mari de hormoni a devenit rigid.
Prin modificarea concentrațiilor de hormoni din lichidul nutritiv, celulele plantelor răspund diferit. Doar manipulând aceste mici cantități chimice, putem obține schimbări esențiale în ceea ce privește rezultatele fizice, a spus cercetătorul principal Ashley Beckwith, explicând rolul hormonilor în creșterea celulelor vegetale.
Beckwith împreună cu echipa sa au reușit să imprime structuri 3D personalizate din celulele cultivate în gel, folosind o metodă de bioprintare 3D. Timp de trei luni, materialul vegetal imprimat în laborator a fost incubat în întuneric, iar rezultatele au fost uimitoare. Nu numai că lemnul de laborator a reușit să supraviețuiască, ci și să crească cu o rată de două ori mai mare decât a unui copac obișnuit.
Confecționarea mobilierului direct în laborator, cu zero deșeuri
Piața produselor derivate din lemn a reprezentat 631 de miliarde de dolari în 2021 și, în ciuda eforturilor pe care ecologiștii le-au depus pentru a preveni activitățile de defrișare, se așteaptă ca aceasta să depășească pragul de 900 de miliarde de dolari până în 2026.Procesul de fabricare al mobilierului duce la o pierdere de aproximativ 30% din totalul lemnului ca deșeu. Interesant este că tehnica de bioprintare 3D sugerată de cercetătorii de la MIT nu generează deșeuri și poate fi folosită pentru a produce material vegetal de orice formă și dimensiune.
Ideea este că puteți crește aceste materiale vegetale exact în forma de care aveți nevoie, ceea ce reduce cantitatea de energie și deșeuri, a spus Beckwith.
Cercetătorii au reușit să demonstreze că materialul vegetal poate fi cultivat într-un laborator și că proprietățile sale mecanice pot fi manipulate, dar studiul este încă în faza sa incipientă. Sunt necesare mai multe cercetări și experimente înainte ca tehnica să poată fi dezvoltată și utilizată pentru producerea de mobilier 3D în laborator la scară comercială.
Această cercetare demonstrează că materialele vegetale cultivate în laborator pot fi reglate pentru a avea caracteristici specifice, care ar putea permite într-o zi cercetătorilor să crească produse din lemn cu caracteristicile exacte necesare pentru o anumită aplicație, a menționat Luis Fernando Velásquez-García, om de știință.
În fiecare an, oamenii taie aproximativ 15 miliarde de copaci. Defrișarea masivă este cauza principală a multor probleme ce determină schimbările climatice cu care se confruntă omenirea la ora actuală. Dacă experimentul echipei institutului din Massachusetts va avea succes, lemnul cultivat în laborator ne poate ajuta să scăpăm definitiv de defrișărea pădurilor.