Автор: TilekSamiev. Чайный гриб — это не только чай с сахаром, но и полсотни различных симбиотических бактерий и дрожжей (SCOBY), представляющие собой кулинарную ферментационную культуру (закваску). В своей наиболее распространённой форме, SCOBY является желеобразной биоплёнкой на основе целлюлозы или так называемым микробным матом (дальше для краткости будем называть просто «матом»), плавающий у поверхности жидкости в сосуде. Пелликулы SCOBY могут служить для продолжения процесса ферментации в другом сосуде и воспроизведения нового продукта.

Биоплёнку чайного гриба, после того, как она будет высушена и обработана, можно использовать в промышленности в качестве альтернативы коже животных. Также, в ходе экспериментов маты чайного гриба продемонстрировали динамическую электрическую активность, что позволяет на их основе создание электронных печатных плат.

Возможности и электрические свойства чайного гриба, а также их лёгкость, дешевизна и гибкость, по сравнению с классическими электронными схемами, открывают путь для их использования в самых разных областях.

Оно живое

Для приготовления чайного гриба надо смешать чай и сахар с культурой чайного гриба (SCOBY). Растворив сахар в нехлорированном кипятке, необходимо заварить несколько ложек чая по выбору. Как только чай остынет, нужно добавить закваску и перелить всё это в стерилизованный стакан или банку. Затем накрыть стакан или банку бумажным полотенцем или марлей для защиты от насекомых, оставить на две-три недели и вуаля! У вас есть собственный домашний чайный гриб. Новый «ребёнок» SCOBY будет плавать прямо на поверхности жидкости (технически известный в этой форме как пелликула).

Помимо популярности чайного кваса, которую делают из чайного гриба, биоплёнка SCOBY потенциально является полезным биоматериалом. Например, в 2016 году дизайнер из Айовы продемонстрировала экспериментальное исследование по изготовлению из высушенного SCOBY экологичного кожезаменителя для одежды, обуви и аксессуаров. В 2021 году исследователи из Массачусетского технологического института и Имперского колледжа Лондона создали новые виды прочных «живых материалов», которые можно использовать как биосенсоры для очистки воды или обнаружения повреждений упаковочных материалов. Эксперименты, проведённые в 2022 году исследователями из Технологического университета Монтаны (MTU) и Университета штата Аризона (ASU) доказали, что фильтры, выращенные из матов чайного гриба, лучше устраняют образование биоплёнок — серьёзную проблему при очистке воды — чем существующие коммерческие фильтры.

На сегодняшний день чайный гриб является потенциальным кандидатом для производства экологически чистого текстиля. Также, высушенные и живые маты чайного гриба планируют внедрять в умные носимые устройства, чтобы расширить функциональность одежды и гаджетов. Разрабатываются умные эко-носимые устройства, которые будут представлять собой конвергенцию «мёртвой» и «живой» биологической материи.

В научной работе 2021 года, говорится, что маты чайного гриба продемонстрировали динамическую электрическую активность. А в статье 2022, описывается разработка бактериальной реактивной перчатки, которая может служить биоэлектронным сенсорным устройством.

Вдохновлённые этими результатами и потенциалом мата чайного гриба для носимой электроники, небольшая международная группа инженеров по материалам и компьютерам разработала новый метод печатания электронных схем на высушенных матах SCOBY.

Новая электроника

В свете продолжающихся исследований сенсорных и вычислительных механизмов, встроенных в носимые устройства, учёные оценивают чайный гриб как материал с нелинейными и нетривиальными электрическими свойствами для встраивания в киберфизические носимые устройства. Для достижения цели они проверили, можно ли изготовить основные компоненты электрических цепей на высушенных матах чайного гриба.