Det fungi’er! Elektronik og batterier bygges ind i svampe
Svampehud kan erstatte plastik og polymerer og skabe mere bæredygtig elektronik, viser forskere i nyt studie.

Østrigske forskere har fremstillet to små-apparater ud af svampemycelium: Et svampe-batteri og en fugt-sensor (Foto: Doris Danninger)

Østrigske forskere har fremstillet to små-apparater ud af svampemycelium: Et svampe-batteri og en fugt-sensor (Foto: Doris Danninger)

En iPhone eller laptop bestående af tørrede svampe? 

Idéen lyder måske tosset, men det kan blive til virkelighed i fremtiden. 

Nu har et østrigsk forskerhold fremført et bevis for, at elektroniske kredsløb kan fungere i små platforme bygget af svampemycelium - det rodnet af trådformede celler, som en svamp består af. 

Hvad er svampemycelium? 

Når de fleste tænker på en svamp, er det formodentlig billeder af paddehatten, der dukker op på nethinden.

Men faktisk består svampen af meget mere end det, og primært består den af svampemycelium - det rodnet, der ligger under jorden.

Mycelium danner et særligt net af stærke trådstrukturer. Det kan derfor blive ret robust, og det besidder flere af de egenskaber, der efterspørges til indpaknings- og byggematerialer.

Mycelium er - udover at være robust -eksempelvis modstandsdygtigt overfor kulde og varme. 

Fungi-materialet har alle de egenskaber, som skal til for at erstatte miljø- og klimaskadelige materialer som plastik og polymerer, der bruges i al elektronik i dag. 

Svampemycelium er tilmed både bionedbrydeligt, billigt at fremstille og klima- og miljøvenligt. 

»Vi ser det som et vigtigt skridt mod bæredygtige elektroniske design,« fortæller fysik- og materialeforsker og førsteforfatter til det nye studie, Martin Kaltenbrunner, til Videnskab.dk.

Elektronikaffald svarende til 14 eiffeltårne om dagen 

Bare 11 dage tager det at nedbryde svampe-materialet i en bunke kompost. 

Til sammenligning tager det flere hundrede år for naturen at nedbryde materialer som plastik og polymerer. I dag produceres der tilmed mere end 140.000 ton elektronikaffald om dagen, pointerer Martin Kaltenbrunner: 

»Det svarer til massen på 14 eiffeltårne. Så det er et alvorligt samfundsproblem, der er nødt til at blive adresseret,« lyder det fra Martin Kaltenbrunner, der er professor ved østrigske Johannes Kepler Universität Linz. 

At reducere bjerget af elektronikaffald - også kaldet e-affald - er dog en lang og sej kamp. Og selvom svampemycelium bestemt ikke løser alle problemer, kan det være et skridt hen ad vejen.

Fire billeder af, hvordan svampe-materialet nedbrydes. Efter 11 dage er det fuldt nedbrudt. (Foto: Danninger et. al.) 

Kinesisk medicin-svamp bliver til batteri

Konkret har forskerne fremdyrket svampemycelium fra svampen Ganoderma lucidum - på dansk en skinnende lakporesvamp. Det er en svamp, der næres af og gror på dødt træ. Svampen har desuden været brugt som kinesisk naturmedicin i årtusinder.

Ganoderma lucidum - på dansk skinnende lakporesvamp - hedder svampen, som forskerne har brugt. Udover at være en spisesvamp, er den udbredt blandt de fleste materialeforskere, der udforsker svampenes egenskaber. (Foto: Shutterstock)

Når svampen - under helt sterile forhold - er dyrket til en passende form, opvarmes den til en temperatur, så svampen reelt set dør og derfor hverken vokser yderligere eller forrådner. 

Det ville være upraktisk, hvis den eksempelvis skulle bruges i en telefon.

Når svampemyceliet er færdiggroet og ‘dræbt’, har forskerne skåret en papirstynd svampehud ud, som de kan bruge i to produkter:

  • Et mycelium-batteri, hvor svampehuden erstatter de plastik- og polymer-komponenter, som batteriet er indlejret i. Mycelium erstatter dog ikke elektroderne i batteriet eller kobberet, der leder strømmen i batteriet.
  • En fugt-sensor - en plade, hvor et batteri og en Bluetooth-chip blandt andet kunne måle fugt-niveauer.

Ifølge forskerne fungerer de to svampe-prototyper lige så godt som varianter lavet af plastik og polymerer.

Sammenklip af de myceliums-produkter, som forskerne har fremstillet. Til venstre ses svampe-batteriet. I midten og øverst til højre ses fugt-sensoren (læg mærke til den skæggede hage, der ånder på sensoren). Og nederst til højre ses en demonstration af, at materialet er bøjeligt. (Fotos: Danninger et. al.)

Dansk svampe-forsker: Ser lovende ud

»Det er vældig spændende læsning,« fortæller Jens Christian Frisvad, svampeforsker på Danmarks Tekniske Universitet (DTU), efter at have læst studiet. Han har blandt andet selv arbejdet med at udvikle batterier baseret på skimmelsvampe.

»Jeg er ikke stødt på lige præcis den udnyttelse af mycelium før. Men det virker meget lovende,« lyder hans vurdering af de østrigske forskeres arbejde. 

Oftest og mest velkendt er svampe blevet udnyttet i jagten på ny medicin. Penicillin er eksempelvis det aktive virkningsstof i skimmelsvampen Penicillium rubens.

Svampenes mange fortræffeligheder

De seneste 10-15 år har især materialeforskere kastet sig over svampenes mange fortræffeligheder. Svampemycelium kan nemlig ikke kun bruges som erstatning for plastik og polymerer, men også for beton, cement og læder. 

I dag bruges svampemycelium allerede til at lave stole, sko og byggematerialer med. På Arkitektskolen i København arbejder et forskerhold på at bygge et intelligent svampe-hus, hvilket Videnskab.dk skrev en artikel om i 2019. 

Eksempel på et af de byggeelementer, der fremstilles af mycelium på Arkitektskolen i København. (Foto: Phil Ayres/CITA)

Og du kan allerede købe forskellige byggematerialer af mycelium og ikke mindst købe sneakers fra Adidas, hvor nogle af læderdelene er byttet ud med mycelium.

»Jeg har en lampeskærm, der er lavet af mycelium, derhjemme. Og den fungerer ganske fint,« siger Jens Christian Frisvad, der som svampe-forsker udelukkende har positivt at sige om stigende interesse for svampemycelium:

»Det er et godt materiale, der nemt kan nedbrydes i naturen. Det er nemt at skalere. Det er billigt at producere. Det er ikke brændbart,« opremser professoren.

I den lidt mere tekniske afdeling fremhæver Jens Christian Frisvad, at meget svampemycelium - inklusiv det, der er brugt i det nye studie - producerer hydrofobiner. Det mest vandafvisende stof, der findes i naturen. Et stof, der kan udnyttes til at lave regnfrakker eller skibsmaling. 

»Så der er virkeligt en bred vifte af muligheder,« konkluderer han.

Sigter efter små-apparater 

For nu er det dog relativt små elektroniske apparater, som de østrigske forskere arbejder med. 

»Vi sigter i første omgang mod elektronik, der ikke behøver at holde i årevis eller årtier, såsom sensorer til personlig sundhedspleje, miljøovervågning og så videre. Eller NFC-tags, der bruges på tyverisikringsmærker i butikker, der er overalt i dag, men som sjældent bruges i længere perioder,« fortæller Martin Kaltenbrunner.

Lige nu går de udelukkende efter at fremstille alternativer til såkaldte printplader eller printkort - circuit boards på engelsk - som de mange forskellige elektroniske komponenter er stykket sammen på.

En såkaldt printplade - måske bedre kendt på engelsk som circuit borad. Det er pladen og ikke det elektroniske udstyr, som forskerne har lavet af svampemycelium i stedet for plastik og polymerer. (Foto: Raimond Spekking / Wikimedia Commons / CC BY-SA 4.0)

Printplader består af plastik og polymerer og er enten umulige eller meget vanskelige at genbruge.

»Det er derfor, vi kastede os ud i at lave et alternativ i form af mycelium,« lyder det fra Martin Kaltenbrunner.

Centralt i en computer sidder der eksempelvis også en processor - en såkaldt CPU - bestående af silikone, plastik og kobber. Den kan ikke byttes ud med en svampe-kopi. Det samme gælder for Bluetooth-chips og integrerede, elektriske kredsløb. 

»Men disse højværdikomponenter kan i sidste ende genbruges,« forklarer Martin Kaltenbrunner.

Større ambitioner

Ambitionerne er dog større på sigt. 

»I princippet bruger moderne telefoner, bærbare computere og så videre allerede nogle printkort, der i sidste ende kan udskiftes med vores materialer,« fortæller Martin Kaltenbrunner.

»Men printkortene til højtydende elektronik består typisk af flere lag, og det er noget, vi endnu ikke har opnået med vores myceliummateriale,« tilføjer professoren. 

Martin Kaltenbrunner fortæller også, at svampedyrkningen, som de bruger, »i princippet er skalerbar til industrielt niveau og til lave omkostninger«: 

»Så det eneste, der skal til, er mere forskning i retning af kommercialisering og selvfølgelig finansiering til dette. Men jeg er optimistisk i forhold til, at det kommer til at ske i de kommende år,« slutter han. 

Red Verden med Videnskab.dk

I en konstruktiv serie ser Videnskab.dk nærmere på, hvordan mennesket kan redde verden.

Vi tager fat på en lang række emner – fra atomkraft og indsatser for at redde dyrene til, om det giver bedst mening bare at spise mindre kød.

Hvad siger videnskaben? Hvad kan man selv gøre hjemme fra sofaen for at gøre en forskel?

Du kan få mange gode tips og råd i vores Facebook-gruppe, hvor du også kan være med i overvejelser om artikler eller debattere måder at redde verden på.

Nyhed: Lyt til artikler

Du kan nu lytte til udvalgte artikler herunder. Du kan også lytte til de oplæste artikler i din podcast-app, hvor du finder dem under navnet 'Videnskab.dk - Lyt til artikler'.

Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på vores Instagram-profil, og læs om de nedenstående prisvindende billeder af stjernetåger og stjernefabrikker her.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med omkring en million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk