تولید چوب در آزمایشگاه ممکن می‌شود!

دانشمندان دانشگاه "ام‌آی‌تی" سعی دارند با پرورش چوب در آزمایشگاه، از قطع کردن درختان جلوگیری کنند.

کد خبر: ۴۴۲۰۴۴

تاریخ: ۰۵ خرداد ۱۴۰۱ - ۱۱:۱۴

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از نیو اطلس، بریدن درختان و پردازش چوب، کارآمدترین و بهترین روش سازگار با محیط زیست برای ساخت مبلمان یا مصالح ساختمانی نیست. دانشمندان دانشگاه "ام‌آی‌تی" (MIT) طی فرآیندی، به پیشرفت‌هایی دست یافته‌اند که روزی می‌تواند امکان چاپ سه‌بعدی و ارائه چوب به شکل مبلمان و اشیای دیگر را فراهم کند.

چوب ممکن است یک منبع تجدیدپذیر باشد، اما استفاده از آن بسیار سریع‌تر از روند تجدید صورت می‌گیرد. جنگل‌زدایی، تأثیر بسیاری بر حیات وحش دارد و سرعت تغییرات آب و هوایی را تشدید می‌کند. از آنجا که اشتهای انسان برای استفاده از محصولات چوبی احتمالا تغییر نمی‌کند، روش تهیه آنها باید تغییر کند.

دانشمندان در سال‌های اخیر، به پرورش چوب در آزمایشگاه روی آورده‌اند. این کار شامل پرورش درختان نیست، بلکه فقط پرورش خود چوب را در بر می‌گیرد و به پرورش سلول‌های حیوانی برای تهیه گوشت‌های آزمایشگاهی به جای پرورش حیوانات زنده و ذبح آنها شباهت دارد. دانشمندان دانشگاه ام‌آی‌تی، روش جدیدی را ارائه داده‌اند که پرورش مواد گیاهی مانند چوب‌ را در آزمایشگاه ممکن می‌کند و امکان تنظیم آسان ویژگی‌هایی مانند وزن و قدرت را در صورت نیاز فراهم می‌کند.

"اشلی بکویث" (Ashley Beckwith)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: ایده ما این است که می‌توان مواد گیاهی را دقیقا به شکل مورد نیاز پرورش داد. بنابراین، نیازی به روش متداول تولید نداریم که به مصرف بالای انرژی و اتلاف آن منجر می‌شود. احتمال زیادی برای گسترش و رشد این ساختارهای سه‌بعدی وجود دارد.

این گروه پژوهشی ابتدا سلول‌هایی را از برگ‌های گیاهانی به نام "گل آهار پیر و جوان" (Zinnia elegans) به دست آوردند. دانشمندان این سلول‌ها را به مدت دو روز در محیط مایع پرورش دادند و سپس، آنها را به یک ژل غلیظ منتقل کردند. این ماده حاوی مواد مغذی و دو هورمون گیاهی مختلف بود که می‌توان سطح آنها را برای تنظیم خواص فیزیکی و مکانیکی مواد تغییر داد.

دانشمندان در مرحله بعد، به چاپ سه‌بعدی این ژل حاوی سلول پرداختند. این همان روشی است که برای چاپ سه‌بعدی یک شیء پلاستیکی به کار می‌رود. مواد پس از سه ماه ماندن در تاریکی، کم‌آب می‌شوند و یک نوع ماده گیاهی شبیه به چوب باقی می‌ماند. دانشمندان طی یک آزمایش، این ماده را به شکل یک مدل درخت درآوردند.

این گروه پژوهشی، سطوح مختلف هورمون‌ها را آزمایش کردند و دریافتند که سطوح پایین‌تر آنها، با چگالی کمتر مواد همراه است. در حالی که سطوح بالاتر، ساختارهای کوچکتر و متراکم‌تری را پدید آوردند که سفت‌تر بودند. از این تفاوت می‌توان برای ساخت محصولاتی استفاده کرد که نرم‌تر، سبک‌تر یا در صورت لزوم قوی‌تر و سفت‌تر هستند.

در نهایت، هدف این دانشمندان این است که فناوری حاضر را تا حدی توسعه دهند که به‌ جای برش، شکل‌دهی و اتصال قطعات بزرگ‌تر چوب به‌دست‌آمده از درختان قطع‌شده، امکان چاپ سه‌بعدی اشیای چوبی فراهم شود. این فرآیند ممکن است با اشیای چوبی کوچک مانند قطعات تزئینی آغاز شود و در نهایت به مبلمان یا تخته‌های مورد نیاز برای ساخت و ساز برسد.

به گفته دانشمندان، گام‌ بعدی این خواهد بود که مشخص شود چگونه می‌توان این روش را برای گیاهان دیگر اعمال کرد. گل آهار پیر و جوان، چوب تولید نمی‌کند؛ اما تطبیق این فرآیند با گیاهی مانند کاج می‌تواند یک پیشرفت بزرگ باشد.

این پژوهش در مجله "Materials Today" به چاپ رسید.