餐桌之外的蘑菇

丁茜

說(shuō)到蘑菇，我們第一時(shí)間會(huì)想到它是一種營(yíng)養(yǎng)又美味的食物，但其實(shí)，除了被吃之外，蘑菇還有許多奇妙的應(yīng)用。

電量越用越多的蘑菇電池

我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫降某潆婋姵?，都有相同的缺憾，那就是隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)和充電次數(shù)的增多，電池的電量會(huì)越來(lái)越少，越來(lái)越不耐用。但是，有科學(xué)家做出了這樣一款電池，充電次數(shù)越多，它的電量反而會(huì)變大，那就是蘑菇電池。

電池由正極、負(fù)極和電解質(zhì)三大部分組成，它要被接入完整電路中才能開(kāi)始充放電的過(guò)程。當(dāng)電池充電時(shí)，金屬離子往負(fù)極運(yùn)動(dòng)，負(fù)極材料能容納越多金屬離子，就能儲(chǔ)存越多電能;電池放電時(shí)，金屬離子又流向正極，正極吸附的離子越多，放出的電量越多。在傳統(tǒng)的鋰電池中，作為正極材料的通常是石墨層，隨著充放電次數(shù)的增多，石墨孔隙逐漸被填滿，放出的電量就會(huì)越來(lái)越少。但美國(guó)加州大學(xué)河濱分校的工程師辛吉茲·奧茲坎找到的新型正極材料——褐蘑菇傘蓋，則完美地規(guī)避了這個(gè)問(wèn)題。

奧茲坎團(tuán)隊(duì)將褐蘑菇傘蓋的表層剝離出來(lái)，將之放入氫氧化鉀溶液中，經(jīng)過(guò)900℃的加熱處理，最終產(chǎn)生了多孔的碳納米帶狀結(jié)構(gòu)。這種多孔隙的結(jié)構(gòu)正適合作為電池正極，當(dāng)金屬離子進(jìn)入和離開(kāi)孔隙時(shí)，這些孔洞有一定的伸縮性，不會(huì)像石墨電極一樣被堵塞，同時(shí)還能保持結(jié)構(gòu)的完整性。

奧茲坎用這種蘑菇電極制作了一枚小型紐扣電池，并進(jìn)行了約700次的充放電測(cè)試。結(jié)果表明，這款電池的充放電容量大概在260毫安/克/小時(shí)，如果用于電動(dòng)汽車，能夠?yàn)殡妱?dòng)汽車提供約7年的電力供應(yīng)。而且，雖然這款蘑菇電池的初始電量不如傳統(tǒng)鋰電池（300-350毫安/ 克/小時(shí)），但隨著充放電次數(shù)的增加，蘑菇電池的容量在逐漸增加。經(jīng)過(guò)了700次充放電后，奧茲坎發(fā)現(xiàn)，蘑菇電池的容量增加了25%。

這是由于蘑菇表層制成的納米層會(huì)發(fā)生伸展和收縮，材料上原本關(guān)閉的孔隙會(huì)打開(kāi)，而且鉀鹽濃度高的電解質(zhì)還可活化更多孔隙，使孔隙數(shù)量隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加。這就相當(dāng)于增加了通電的面積，正極能吸納的離子數(shù)量增多，因此電池電量會(huì)增大。

除了電量增加的優(yōu)勢(shì)外，蘑菇電池在制造過(guò)程中也比使用石墨電極的傳統(tǒng)電池更加環(huán)?！，F(xiàn)在，奧茲坎正在測(cè)試不同品種的菌類作為正極材料的導(dǎo)電率，尋找最合適的電極材料。未來(lái)，蘑菇電池也許真能取代傳統(tǒng)石墨電池。

用蘑菇在地球外造房子

將蘑菇作為建筑材料，也許你的第一想法就是這太荒謬了，但這在美國(guó)宇航局的科學(xué)家林恩·羅斯柴爾德看來(lái)很正常，她認(rèn)為蘑菇完全能像我們常用的木材那樣搭建起一幢房屋。

即將被林恩用作建筑材料的是蘑菇的菌絲，它類似植物的根部，能深入蘑菇寄主的體內(nèi)，從中吸取蘑菇生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分。這些菌絲的抗拉強(qiáng)度可以與木材相媲美，它能承受比傳統(tǒng)混凝土更大的壓力而不斷裂，還具有重量輕、生長(zhǎng)快的特點(diǎn)，是一種良好的絕緣體和阻燃劑，甚至能吸收太空輻射。

林恩正在研制一種培植菌絲體的基底材料，它能通過(guò)增減原料或改變溫度來(lái)影響蘑菇的生長(zhǎng)速度：當(dāng)宿主減少或理想溫度改變時(shí)，真菌就會(huì)停止生長(zhǎng);條件合適時(shí)，休眠的真菌就會(huì)重新活躍起來(lái)。這樣一來(lái)，我們就可以控制菌絲磚塊的厚度和形成時(shí)間了。在已經(jīng)完成的實(shí)驗(yàn)中，林恩用近800千克的菌絲體材料搭建了一個(gè)圓頂冰屋，整個(gè)過(guò)程只需要短短幾周時(shí)間。

林恩理想中的火星或月球房屋是這樣的：最外層由凍結(jié)的水冰構(gòu)成，這種水冰結(jié)構(gòu)在火星和月球的兩極地區(qū)觸手可得。水有防止輻射的作用，融化后可以滋養(yǎng)第二層的藍(lán)細(xì)菌。第二層的藍(lán)細(xì)菌層，它能利用透過(guò)冰層的陽(yáng)光進(jìn)行光合作用，為宇航員產(chǎn)生氧氣，并為最后一層菌絲體提供營(yíng)養(yǎng)。最后一層菌絲體快速生長(zhǎng)，形成堅(jiān)固的磚塊，搭建起我們賴以生存的房屋。這些菌絲體還會(huì)制造黑色素，能有效吸收紫外線，保護(hù)人類免受宇宙輻射的傷害。

就地取材的蘑菇房子也許真能成為人類未來(lái)的外星家園。

能取代獸皮的蘑菇皮革

真皮包、真皮鞋一直是時(shí)尚界的寵兒，但獸皮的生產(chǎn)需要飼養(yǎng)動(dòng)物，這不僅大大增加了二氧化碳的排放，同時(shí)也對(duì)動(dòng)物非常不友好，而且真皮制品的造價(jià)也在逐年提高。如果有一種獸皮的完美替代品出現(xiàn)了，你愿意選擇它嗎？

2012年，研究人員就開(kāi)始嘗試將蘑菇菌絲用于制造皮革?？茖W(xué)家們將玉米芯、木片和秸稈等農(nóng)業(yè)廢物回收，用來(lái)種植蘑菇，然后用溫和的酸、醇和染料來(lái)改變菌絲的物理性質(zhì)，這類似于皮革的鞣制過(guò)程，能將堅(jiān)硬的菌絲變得柔軟和多彩。再通過(guò)干燥和壓縮，最終就能制得在視覺(jué)和觸覺(jué)上都與動(dòng)物皮革非常相似的“蘑菇皮”。蘑菇皮革的制造過(guò)程非常環(huán)保，不僅使用的原料是農(nóng)業(yè)廢物，而且，制作蘑菇皮革后產(chǎn)生的廢棄物也可以被當(dāng)做有機(jī)肥料再利用。

蘑菇皮革對(duì)人體非常友好，專業(yè)測(cè)試表明，蘑菇皮革具有高吸水性，其制造的皮鞋將有助于改善腳氣。此外，用蘑菇皮革制成的手表表帶也可以防止皮膚過(guò)敏。而且，蘑菇皮革不會(huì)像獸皮那樣帶有動(dòng)物的“體味”或其他工業(yè)人造皮的化學(xué)物質(zhì)的氣味，而是充滿了自然的氣味，就像圖書(shū)館里的書(shū)本的清香。

近年來(lái)，蘑菇皮革開(kāi)始逐漸“走紅”，美國(guó)一家生物紡織品制造公司研發(fā)的一種菌絲體皮革已廣泛用于衣服、皮包的制作中。美國(guó)特拉華大學(xué)的研究人員還用蘑菇皮革制造了一款皮鞋，研究人員做出鞋底模子，讓菌絲體在里面直接長(zhǎng)成鞋底形狀，再覆上一層植物皮革，讓鞋底更耐用。然后，用廢棄的平紋布邊角料制作鞋面，用植物染料染色，用棉線將鞋底和鞋面縫制在一起，最終制成了一款可全部被生物降解的環(huán)保皮鞋。

餐桌之外的蘑菇，原來(lái)能變化出這么多的奇妙產(chǎn)品，你期待早日用上它們嗎？