Die Ironie der Welt besteht darin, dass fast jedes Treffen und jede Konferenz zum Thema „Rettet die Wälder“ in einem gut ausgestatteten Raum stattfindet, der mit Möbeln dekoriert ist, die durch das Fällen von Bäumen hergestellt wurden. Der Markt für aus Holz gewonnene Produkte stand 2021 bei 631 Milliarden US-Dollar und trotz aller Anstrengungen, die Umweltschützer unternommen haben, um Entwaldungsaktivitäten zu verhindern, wird erwartet, dass sie die Marke von 900 Milliarden Dollar bis 2026. Haben wir den Kampf um die Rettung unserer Wälder also schon verloren?
Nun, noch nicht, weil es eine neue Lösung gibt, die ein Ende unserer Notwendigkeit verspricht, Bäume zu fällen. Ein Forscherteam am MIT behauptet, dass Laborholz kann Abholzungsprodukte aus echtem Holz ersetzen. Sie haben eine Technik entwickelt, mit der Holz in jeder Form und Größe hergestellt werden kann. Wenn Sie also beispielsweise einen neuen Holzstuhl benötigen, können Sie ihn mit der Technik des Forschers herstellenin einem Labor, ohne einen einzigen Baum zu fällen.
Wie haben die Forscher im Labor Holz hergestellt?
Die Forscher am MIT führten ein Experiment durch, das ergab stammzellähnliche Eigenschaften zu normalen Pflanzenzellen. Sie extrahierten Zellen aus den Blättern einer blühenden Pflanze namens Gemeine Zinnie Zinnia elegans und dann für ein paar Tage in einem flüssigen Medium gelagert.Im nächsten Schritt behandelten die Forscher die Pflanzenzellen mit einem gelbasierten Medium, das mit Nährstoffen und Hormonen angereichert war.
Nach einiger Zeit entstanden aus den Zellen neue Pflanzenzellen. Die Forscher bemerkten auch, dass sie durch die Veränderung der Hormonkonzentration im Gelmedium die physikalischen und mechanischen Eigenschaften der neu gewachsenen Zellen steuern konnten. Während der Experimente wurde Pflanzenmaterialdie hohe Hormonkonzentrationen enthielten, wurden steif.
„Im menschlichen Körper haben Sie Hormone, die bestimmen, wie sich Ihre Zellen entwickeln und wie bestimmte Merkmale entstehen. Auf die gleiche Weise reagieren die Pflanzenzellen unterschiedlich, indem sie die Hormonkonzentrationen in der Nährbrühe ändern. Allein durch die Manipulation dieser winzigen ChemikalieMengen können wir ziemlich dramatische Veränderungen in Bezug auf die körperlichen Ergebnisse hervorrufen“, sagte die leitende Forscherin Ashley Beckwith und erklärte die Rolle von Hormonen beim Wachstum von Pflanzenzellen.
Darüber hinaus konnten Beckwith und ihr Team mithilfe eines 3D-Biodruckverfahrens kundenspezifische Strukturen aus den im Gel kultivierten Zellen in 3D drucken. Drei Monate lang wurde das im Labor gedruckte Pflanzenmaterial im Dunkeln inkubiert und dannDie Ergebnisse waren schockierend. Das Laborholz überlebte nicht nur, sondern wuchs auch doppelt so schnell wie ein normaler Baum.
Anbau von Möbeln im Labor ist auch abfallfrei
Eine Schätzung legt nahe, dass der derzeitige Möbelherstellungsprozess zum Verlust von ca. 30% des gesamten Holzes als Abfall. Interessanterweise erzeugt die von den Forschern am MIT vorgeschlagene 3D-Bioprinting-Technik keinen Abfall und kann zur Herstellung von Pflanzenmaterial in jeder Form und Größe eingesetzt werden. „Die Idee ist, dass man diese Pflanzen anbauen kannMaterialien in genau der Form, die Sie benötigen, sodass Sie nachträglich keine subtraktive Fertigung durchführen müssen, was die Menge an Energie und Abfall reduziert", sagte Beckwith.
Bis jetzt konnten Wissenschaftler zeigen, dass Pflanzenmaterial in einem Labor gezüchtet werden kann und seine mechanische Eigenschaften können manipuliert werden, aber die Studie befindet sich noch in einer frühen Phase. Weitere Forschung und Experimente sind erforderlich, bevor die Technik weiterentwickelt und für die Herstellung von 3D-Möbeln im Labor im kommerziellen Maßstab eingesetzt werden kann.
„Obwohl diese Forschung noch in den Anfängen steckt, zeigt sie, dass im Labor gezüchtete Pflanzenmaterialien auf spezifische Eigenschaften abgestimmt werden können, die es Forschern eines Tages ermöglichen könnten, Holzprodukte mit genau den Eigenschaften zu züchten, die für eine bestimmte Anwendung benötigt werden“, Seniorautor undWissenschaftler Luis Fernando Velásquez-García behauptet.
Jedes Jahr holzen Menschen abetwa 15 Milliarden Bäume. Diese massive Entwaldung ist die Hauptursache für viele durch den Klimawandel verursachte Probleme, mit denen unsere Welt derzeit konfrontiert ist. Wenn sich herausstellt, dass Holz aus dem Labor gezüchtet wird, kann es uns helfen, die Entwaldung ein für alle Mal zu beseitigen. Hoffen wir, dies wird bald Realität.