De EU-Commissie kent 4 miljoen € toe aan FUNGATERIA, een baanbrekend internationaal onderzoeksproject, waaraan ook de Vrije Universiteit Brussel deelneemt. Het project onder leiding van prof Phil Ayres van de Royal Danish Academy – Architecture, Design and Conservation onderzoekt hoe levende schimmels in samenwerking met bacteriën duurzame en intelligente materialen kunnen produceren.
Phil Ayres: "In de komende decennia zal er naar verwachting een wereldwijd tekort ontstaan aan belangrijke hulpbronnen en materialen, terwijl voorspellingen aangeven dat de vraag ernaar bijna zal verdubbelen. Dit treft vrijwel alle sectoren. Ons doel is dat de onderzoeksresultaten de weg vrijmaken voor het creëren van nieuwe materialen en productiemethoden. We gaan op zoek naar biologische en intelligente materialen voor de bouwsector en daarbuiten, die bovendien grondstofbesparend in productie en milieuvriendelijk zijn".
Zelfhelende schoenen uit schimmelleer
Het project doet onderzoek naar zogenaamde "Engineered Living Materials" (ELM's). ELM’s zijn materialen die bestaan uit levende cellen die binnen verschillende gebruiksscenario's hun biologische activiteit behouden. Het project zal nieuwe functionaliteiten van deze materialen onderzoeken, zoals hun inherente intelligente, adaptieve en zelfhelende eigenschappen.
Prof. Eveline Peeters van de VUB-onderzoeksgroep Microbiologie: “We spreken hier over goedaardige schimmels en bacteriën die niet schadelijk zijn voor de gezondheid. De belangstelling in het gebruik van schimmels voor diverse materiaaltoepassingen, zogenaamde mycomaterialen, zit enorm in de lift. Zo ontwikkelen bijvoorbeeld Adidas en Hermes prototypen voor schoenen en tassen uit deze materialen, als duurzame alternatieven voor dierlijk leer of plastiek. Ook de automobielsectorheeft interesse in het experimenteren met met zetelbekleding of dashboardisolatie uit mycomaterialen. Bij de huidige experimenten en toepassingen wordt de schimmel aan het einde van de productiefase gedood. Maar dit nieuwe project FUNGATERIA is visionair en gaat nog een stap verder: wat indien we de organismen laten leven tijdens het gebruik van het materiaal? We zouden dan bijvoorbeeld schoenen kunnen maken uit “schimmelleer”, dat zichzelf kan helen als er krassen op de schoenen komen.”
Schimmel in zelf-productie
Het project zal op mycelium gebaseerde ELM's ontwikkelen die zijn samengesteld uit een co-cultivatieproces met een bacteriestam. De VUB-onderzoeksgroep Microbiologie neemt hierbij de ontwikkeling van een productieplatform voor haar rekening.
Peeters: “Wij willen onderzoeken hoe we de schimmels kunnen controleren tijdens het groeiproces. In welke vorm kunnen de organismen gegroeid worden? Wanneer worden ze actief en hoe? Welke eigenschappen hebben ze? Hoe kunnen we dit gaan sturen en controleren? Maar ook en dat is het radicaal nieuwe eraan: hoe kan de schimmel zelf aan het werk worden gezet? Wij gaan ervan uit dat we het aanpassingsvermogen van de schimmels kunnen gebruiken om een autonome bottom-up productietechnologie te ontwikkelen, waarbij de schimmels dus zelf aan het roer staan van hun productie.”
Levende microben pakken ook vervuiling aan
Het productieplatform richt zich ook op ecologische prioriteiten zoals de afbraak van milieuverontreinigende stoffen en de opvang van CO2 in de atmosfeer.
Peeters: “Het gebied van ELM staat nog in de kinderschoenen, maar het belooft een radicaal en ontwrichtend alternatief te worden voor onze huidige methoden van materiaalproductie. Het biedt oneindig veel nieuwe mogelijkheden. In de bouw bijvoorbeeld wordt er al druk geëxperimenteerd met schimmels als isolatiemateriaal. Maar indien we hiervoor levende cellen kunnen gebruiken zouden zij bij toepassing in een dakisolatie meteen ook de lucht kunnen zuiveren. Het is nog toekomstmuziek, maar toch, biofabricage zou wel eens de dominante productiewijze van de 21ste eeuw kunnen worden.”
Het onderzoeksproject is door de EU-Commissie toegekend in het kader van het financieringsinstrument EIC Pathfinder. Deelnemende partners: Royal Danish Academy, Vrije Universiteit Brussel, Universiteit Gent, Universiteit Utrecht, University of Oslo, University of the West of England.