美國緬因大學與辛辛那提大學的研究團隊近日在材料科學領域取得突破,成功開發出一種基于食用真菌的環保型防滲涂層技術。該成果發表于美國化學會期刊《朗格繆爾》,為替代傳統塑料涂層提供了新方案。
研究團隊利用火雞尾蘑的菌絲與木質纖維結合,在紙張、牛仔布、聚酯氈及薄木材等常見材料表面構建出高效阻隔層。實驗表明,這種生物涂層可有效阻擋水、油及油脂滲透,其性能接近甚至優于部分塑料涂層。與傳統化學涂層不同,該技術采用可降解的天然材料,顯著降低了環境污染風險。
制備過程中,研究人員將火雞尾蘑菌絲與富含營養的纖維素納米纖維溶液混合,均勻涂覆于目標材料表面。在適宜溫度下,真菌菌絲與纖維共同生長形成致密網絡,經干燥處理后固化成膜。整個過程無需高溫高壓或有毒溶劑,符合綠色制造理念。
微觀結構分析顯示,菌絲表面天然具有疏水特性,與纖維素納米纖維結合后形成雙重屏障。這種生物復合膜不僅能阻隔氧氣和油脂,還可抵抗正庚烷、甲苯等有機溶劑的滲透。實驗數據顯示,涂層處理后的材料表面水接觸角顯著增大,水滴呈現明顯的珠狀滾落現象,而未處理材料則迅速吸水。
值得注意的是,該涂層在形成過程中幾乎不增加材料厚度,但會賦予表面獨特的黃、橙或棕褐色斑駁紋理。這種自然形成的圖案反而為材料增添了視覺層次感。研究團隊強調,真菌生長周期需控制在3天以上,以確保涂層達到最佳阻隔效果。
目前,這項技術已展現出在食品包裝、戶外服裝及醫療防護等領域的應用潛力。與傳統塑料涂層相比,生物基涂層具有可降解、無毒害等優勢,尤其適用于一次性用品和接觸食品的包裝材料。研究人員正在優化工藝參數,以實現大規模工業化生產。











