Tým Ashley Beckwith z Massachusetts Institute of Technology (MIT) v americkém Cambridge pěstuje dřevo pomocí 3D vytištěného gelu k formování rostlinných buněk do požadovaného tvaru. To umožňuje růst biomateriálu do téměř konečné podoby, což snižuje požadavky na následné zpracování.
Tato technologie by mohla být použita k vytvoření dřevěných částí nebo prken, které by pak mohly být použity v kusu nábytku.
Ve svém vystoupení pro BBC Radio 5 Live Ashley Beckwith uvedla, že svět čelí „stále rostoucí poptávce po rostlinných produktech, ať už jde o potraviny, infrastrukturní materiály, spotřební zboží nebo dokonce plodiny potřebné pro výrobu biopaliv, a my pracuji s omezenou velikostí obhospodařovatelné půdy.“ A dodala: „Věnujeme spoustu zdrojů na pěstování celých rostlin, když vše, co používáme, je jen velmi malá část rostliny. Potřebujeme přijít na strategičtější způsob reprodukce materiálů, které nejsou tak závislé na půdě.“
Tým použil buňky z rostliny ostalky sličné (Zinnia elegans). Foto: Pixabay
Tým Ashley Beckwith začal s pěstováním dřeva s využitím rostliny ostálky – jako modelového druhu, aby „ověřil tento koncept“. Zatím se takto povedlo vypěstovat „malé struktury“.
Tým doufá, že nakonec zvýší velikost vyráběných struktur. Pěstování dřeva o velikosti konferenčního stolu, by podle Ashley Beckwith bylo „pomalým procesem v řádu několika měsíců, očividně ale mnohem rychlejším než u stromu, jehož růst může trvat 20 let“.
Proces začíná extrakcí buněk z rostliny ostálky a jejich vložením do kapalné kultury. Pro zahájení růstu se buněčná suspenze smísí se speciálním gelovým médiem. Do gelu se vpraví rostlinné hormony způsobující tvorbu ligninu. Vědci sledovali vliv počáteční hustoty buněk, koncentraci rostlinných hormonů a pH na celý proces. Tvar kultivovaných materiálů byl řízen odléváním nebo biotiskem (3D kultury).
Grafické znázornění procesu výroby
Ashley Beckwithová uvedla: „Nevím, zda by bylo možné vypěstovat kompletně sestavený stůl, protože tam není moc dobré využití prostoru – je tam spousta prázdného prostoru, ale je tu potenciál to udělat."
Vysvětlila také rozdíly mezi dřevem stromů a laboratorně pěstovaným dřevem: „Rozdíly mezi strukturou tradičního dřeva a dřeva z laboratoře je ten, že dřevo ze stromu je vysoce uspořádané, obsahuje dřevní cévní svazky, která jdou konkrétním směrem. Ale v naší situaci v tuto chvíli nemáme toto uspořádání, takže je to spíš jako dřevotřísková deska nebo kompozit, kde struktura postrádá směrovost."
Přestože je výzkum v raných fázích, Ashley Beckwith doufá, že do deseti let uvidí výrazný pokrok.
Podle BBC a Science Direct
Poznatky z počáteční fáze projektu byly publikované ve vědecké databázi ScienceDirect.
