Arkusz z uśpionej grzybni zgina się, gdy powietrze wilgotnieje

Błona wyhodowana na granicy pożywki i powietrza

12 sierpnia 2026 roku w „Nature Communications” ukazała się praca zespołu z Harbin Institute of Technology o giętkich arkuszach z grzybni. Rui Nie, Baoyuan Li, Luxuan Li i współpracownicy — autorami korespondencyjnymi są Xiaoman Liu i Xin Huang — prowadzili hodowlę płynną wrośniaka różnobarwnego (Trametes versicolor), pozwalając grzybni zrosnąć się w zwartą błonę na granicy pożywki i powietrza. Fermentacja trwała dwadzieścia dni w temperaturze 28 °C i przy wilgotności względnej 85 %, a świeża błona zawierała ponad 90 % wody niezależnie od czasu hodowli i sposobu obróbki. Po powiększeniu układu do pojemnika 185 × 235 mm powstały błony pełnowymiarowe — to wymiar naczynia, a nie zmierzona wielkość arkusza. Praca źródłowa ukazała się online 12 sierpnia, a jej wersja ostateczna nosi datę 10 września 2026 roku; obie daty widnieją na stronie artykułu, drugą potwierdza też rekord metadanych Crossref.

Dwustronność bierze się z samego sposobu wzrostu: górna warstwa A to strzępki powietrzne rozrastające się poziomo nad pożywką, dolna warstwa B — strzępki wnikające w podłoże. Błonę nasącza się roztworem poli(alkoholu winylowego) i gliceryny, a potem suszy. Powstaje to, co autorzy nazywają maceratem: giętki, skórzasty arkusz zachowujący budowę typu Janus. Bez gliceryny wysuszona błona jest krucha; PVA pełni funkcję spoiwa sieciującego, a glicerol plastyfikatora.

Która warstwa co robi

Asymetrię policzono, nie tylko opisano. Warstwa A jest bardziej porowata (37,31 ± 2,16 % wobec 32,42 ± 1,33 %), przy nasyceniu pochłania 1,24 raza więcej wilgoci i szybciej ją adsorbuje; warstwa B ma gęstszy szkielet, ale współczynnik dyfuzji wilgoci 1,70 raza wyższy. Krytyczna wilgotność względna obu warstw wynosi mniej więcej 60 %. Rozstrzygające okazało się pęcznienie samego szkieletu, zmierzone tomografią mikrokomputerową: 9,27 % dla warstwy A wobec 3,38 % dla B. To ta różnica zagina arkusz, a nie przebudowa porów.

Rekordy należą do różnych grzybów

Rodzina maceratów obejmuje sześć grzybów: Trametes versicolor i Phanerochaete chrysosporium BKM-F-1767, kupione w szanghajskiej kolekcji kultur, czernidłaka kołpakowatego (Coprinus comatus), boczniaka ostrygowatego (Pleurotus ostreatus) i pieczarkę dwuzarodnikową (Agaricus bisporus) z instytutu w Wuhanie, a także czarną, drożdżopodobną Cladophialophora sp., wyodrębnioną z dziko rosnącego Trametes versicolor na terenie uczelni w Harbinie. W streszczeniu autorzy podają dla całej rodziny zakres wydłużenia od 11 do 349 % i pracy zniszczenia — pola pod krzywą rozciągania — od 0,1 do 18,0 MJ·m⁻³, nazywając te wartości najwyższymi dotąd opisanymi wśród giętkich materiałów z grzybni. To ich własne zestawienie z wcześniejszą literaturą, a nie niezależna certyfikacja.

Liczby warto trzymać przy właściwych grzybach. Modelowa próbka z Trametes versicolor, potraktowana 10 % PVA i 10 % gliceryny, ma moduł Younga 23,7 MPa, wydłużenie 36 % i pracę zniszczenia 1,0 MJ·m⁻³. Górny kraniec zakresu należy do Cladophialophora sp. w tej samej obróbce: 18,0 MJ·m⁻³ i wydłużenie podane w części wyników jako 350 %, podczas gdy streszczenie zamyka zakres na 349 %. Obie wartości pochodzą z tej samej pracy i nie należy ich na siłę uzgadniać. Materiał nie jest też „czysto grzybowy”: poli(alkohol winylowy) to polimer syntetyczny, a próby zastąpienia go polisacharydami — karboksymetylocelulozą, polisacharydami z Trametes, pullulanem, pektyną — dawały gorsze właściwości mechaniczne.

Wilgoć zamieniona na sygnał, ale przez czujnik z półki

W komorze klimatycznej pasek 5 × 25 mm zamocowany jednym końcem przechodził od 20 do 85 % wilgotności względnej w ciągu ośmiu minut, a wracał przez kolejne dwanaście. Dynamiczna sorpcja pary wodnej wykazała średni przyrost masy 374,9 mg·g⁻¹ w pięciu kolejnych cyklach (25 °C, 85 % wilgotności, n = 3). Biblioteka kątów wygięcia, uzyskana przez zmianę proporcji paska i zawartości gliceryny, sięga od (−19,0 ± 10,3)° do (43,2 ± 10,7)°. Niepewność rzędu dziesięciu stopni przy kątach dochodzących do czterdziestu trzech oznacza, że ruch jest umiarkowany i tylko z grubsza powtarzalny — efektowne zdjęcie rozwijającego się „kwiatu” z ryciny 2 mówi o tym mniej niż stojące obok słupki błędu.

Kierunek zginania nie jest jedną stałą cechą. Swobodny arkusz, wysychając ze stanu świeżego, wygina się w stronę warstwy B; ten sam materiał w komorze, przy rosnącej wilgotności, odkształca się odwracalnie ku warstwie A; próbka zamocowana jednym końcem konsekwentnie wygina się ku warstwie B. Arkusz z boczniaka odkształcał się przeciwnie niż ten z wrośniaka.

W pokazie z wentylatorem sygnał elektryczny nie pochodzi od grzyba. Do maceratu przyklejono handlowy tensometr BF350, jego wyjście wzmocniono i podłączono do mikrokontrolera Arduino UNO-R3 oraz przekaźnika. Gdy wilgotność otoczenia przekraczała wartość krytyczną około 60 %, napięcie wyjściowe osiągało próg zadziałania przekaźnika, mniej więcej 1,7 V, i włączał się wentylator; strumień powietrza osuszał pasek, ten wracał do kształtu, a obwód się rozłączał. Sam macerat ma wprawdzie własną odpowiedź elektryczną — przy pochłanianiu wilgoci jego opór spada, dla powierzchni A o 25,51 % silniej niż dla B — ale to bierna zmiana oporu wysuszonego kompozytu, nie sygnał elektrofizjologiczny żywego grzyba.

Autorzy sami uprzedzają nieporozumienie: układ z założenia działa w skali minut i nadaje się do długiej ekspozycji, a nie do sterowania w czasie rzeczywistym. Powrót trwa dłużej niż pochłanianie, bo szybkości adsorpcji i desorpcji nie są równe. W pokazie przemieszczania się po powierzchni z zapadką pasek 5 × 30 mm nawilżano przez pięć minut, a odzyskiwanie kształtu zajmowało godzinę.

Co tutaj znaczy „żywy”

Materiał podczas pracy nie rośnie. Komórki grzyba pozostają w stanie uśpienia, metabolicznie wyciszone, choć zdolne do życia: barwienie jodkiem propidyny wykazało uszkodzenia błon w strzępkach i w zarodnikach, ale test MTT dał purpurowy formazan, a Mito-Tracker Red CMXRos oznaczył zachowane mitochondria strzępek. Po trzech miesiącach suchego przechowywania grzybnia przeniesiona na pożywkę PDA odrastała — pierwsze oznaki piątego dnia, pełne pokrycie płytki po dziesięciu.

Trzy miesiące to zmierzony czas przeżycia w suchym uśpieniu. Rok pojawia się w pracy w innej roli: tyle najwyżej powinno trwać suche przechowywanie, jeśli zarodniki mają pozostać żywe, a osobno podano, że zużyty macerat trzymany rok poza warunkami jałowymi dał się jeszcze odzyskać na pożywce z antybiotykami i odtworzyć z niego Trametes versicolor. Żadne z tych dwóch nie jest udokumentowaną trwałością gotowego wyrobu.

Regeneracja nie jest też samonaprawą w użyciu. Przecięty arkusz zrastał się dopiero wtedy, gdy położono go na pożywce, przekrojami do siebie, w 28 °C i przy 85 % wilgotności. Fragmenty przeniesione do płynnej pożywki z antybiotykami po dwudziestu dniach odbudowywały nową błonę. Pierwsze odrośnięte pokolenie miało nawet lepsze właściwości mechaniczne niż arkusz wyjściowy; spadek stał się widoczny dopiero w trzecim, a i z niego wyhodowano jeszcze materiał o wydłużeniu powyżej 200 %.

Czego ten arkusz jeszcze nie potrafi

Produktu w tej pracy nie ma. Jest natomiast ocena cyklu życia — zgodna z normami ISO 14040 i 14044, policzona w granicach „od kołyski do bramy zakładu”, dla jednego kilograma materiału — i właśnie dlatego warto powiedzieć, czego nie obejmuje: transportu, użytkowania ani końca życia wyrobu. Wskazuje, gdzie w procesie powstaje najwięcej emisji, i sugeruje, że mniej PVA oraz zamienniki biopochodne mogłyby ją obniżyć; nie rozstrzyga, czy taki arkusz jest lepszy od czegokolwiek, co miałby zastąpić. Brakuje też danych o praniu, ścieraniu i trwałości w użyciu oraz o wytwarzaniu w skali większej niż jedno naczynie. To, co jest, to zmierzony mechanizm, policzone kąty, jawnie opisane ograniczenia i pełny tekst dostępny bez opłat.

Samą zasadę można zobaczyć bez laboratorium. Wysuszony wrośniak różnobarwny znaleziony na spacerze twardnieje w ogrzewanym mieszkaniu i mięknie po deszczu, a cienkie owocniki hub zwijają się i prostują wraz z pogodą. Nowe jest to, że asymetrię wilgotnościową zaprojektowano celowo, zmierzono i opisano razem z jej słabościami — a nie to, że grzybnia w ogóle reaguje na wodę.