汉堡上的薄蘑菇或森林里装饰原木的精致、有弹性的蘑菇帽并不以其强度或坚韧的外观而闻名。但根据一项新的研究，它们的远亲真菌Fomes fomentarius可能掌握着生产新材料的关键，这些新材料可以取代今天的塑料。

这种马蹄形的真菌可以在世界各地的大陆上找到，并附着在受损的树皮上，是导致白腐病等疾病的病原体。F. fomentarius长期以来一直被用作火绒甚至植物皮革的来源，但现在来自芬兰的一组研究人员发现，这种有弹性的真菌可以为模仿其结构的生物衍生塑料提供一条途径。

他们在研究中写道，由于其独特的特征组合，研究小组认为，fomentarius“可以为生产未来用于各种医疗和工业应用的具有优越性能的多功能材料提供巨大的灵感来源。”据一份新闻稿称，该技术可用于设计防弹衣、飞机外骨骼或挡风玻璃表面涂层等坚固耐用的产品。

该论文的资深作者、芬兰VTT技术研究中心的科学家佩兹曼·穆罕默迪(Pezhman Mohammadi)在一封电子邮件中告诉Motherboard:“自然界中不同的材料工程问题有各种各样的解决方案，但并不是所有的解决方案都得到了适当的探索。”“我们对Fomes fomentarius真菌的良好材料特性的起源很感兴趣。”

对F. fomentarius应用的研究可能是新鲜的，但对真菌成分的研究，如菌丝体(真菌线的网络)或几丁质(真菌细胞壁的成分)，正在进行中。在地球上研究菌丝体作为建筑材料的潜力，在火星上研究甲壳素作为建筑材料的潜力。

为了确定F. fomentarius如何能够保持重量轻，但又足够强壮，以抵御森林中的碎片，研究人员使用化学和机械分析工具，如计算机断层扫描，x射线衍射和红外光谱，来查看真菌内部，以确定它是如何构造的。他们的发现发表在周三的《科学进展》杂志上。

在他们的分析中，研究小组发现这种真菌由三个不同的层组成:一个坚硬的外壳，一个被称为“环境”的泡沫状层，以及一段被称为膜囊管(H. tubes)的紧密填充空心管。

尽管这三层主要由菌丝体和其他类似的化学成分组成，但层的微观结构和密度的差异创造了不同的力学性能。Mohammadi说，这一特性是至关重要的，因为它表明了对真菌启发的材料进行微小的调整可以创造出不同的性能，而不需要从头开始设计新材料来实现它们。

研究团队在研究这种真菌时发现的另一个不寻常的特征是，它能够保持重量轻，同时仍能提供与重得多的材料相当的强度。

“为了增加材料的强度，通常必须做出妥协，例如增加密度，”Mohammadi说。“(然而)在比较F. fomentarius结构的材料特性时，重要的是要考虑它们与硬塑料或木材相比有多轻。例如，膜囊管的强度与木材相当，但比木材轻得多。”

对于科学家来说，迈向蘑菇涂层未来的关键第一步将是了解子实体(我们可以看到的真菌的一部分)是如何从孢子中产生的。目前，这还没有在实验室条件下进行研究。

在那之前，Mohammadi希望这些新发现能继续激发人们对真菌等生物材料的兴趣。

他说:“合作将使这些发现被用于开发，例如，能够感知、学习、自我修复和适应不同情况的下一代可编程材料。”