Tallinnas hiljuti toimunud rahvusvahelisel puitarhitektuuri konverentsil prognoosis Sloveenia Primorska ülikooli materjaliteadlane Anna Sandak, et erinevate kemikaalide kasutamise asemel on tulevikus võimalik pinnakattematerjalina kasutada tehniliselt toodetud elavat materjali.

Tema juhitav uurimistöö analüüsib muudetud ja funktsionaliseeritud biopõhiste materjalide mitmemõõtmelisi seoseid ja jõudlust ning rakendab neid uute arhitektuurielementidena. Tema kirg on enda sõnul otsida bioloogiast inspireeritud lahendusi uute materjalide projekteerimiseks ja edendada nende materjalide kasutamist kaasaegsetes jätkusuutlikes hoonetes.

Tänapäeva ehitised sisaldavad mürgiseid kemikaale

“Kui keegi tellib mingi hoone, siis ta soovib, et see näeks kaua ilus välja, et fassaad püsiks kena. Selle jaoks lisame me biotsiidi, mineraalõli, sünteetilisi kemikaale, aga see omakorda muudab ehitamise mürgiseks ja keskkonnavaenulikuks. Ja ikkagi see materjal ei pea vastu,” kirjeldas Sandak, kelle hinnangul on tulevik nutikate kattematerjalide päralt.

Teadlaste grupp, mida ta juhib, töötab välja kunstlikult toodetud, ent elavast materjalist koosnevaid kohanemisvõimelisi ja isetervenevaid pinnakatteid. Arvestades, et pinnakattematerjalide ülemaailmse turu suuruseks hinnati 2021. aastal 44,4 miljardit dollarit, on tegu ülisuure äriga.

Sandaki sõnul oleme me inimestena jõudnud sellisesse punkti, et inimkonna toodetud ehitusmaterjalide kogumass ületab juba elava looduse oma ning paratamatult reageerib loodus sellele omal moel, mis toob kaasa kliimamuutusi ja looduskatastroofe.

“Kuigi linnad katavad planeet Maa pinnast vaid kolm protsenti, tuleb linnadest 70 protsenti saastest. Lisaks kulub ehitusele igal aastal pea 10 miljardit tonni betooni, mis on hoolimata puidu propageerimisest jätkuvalt enimkasutatud ehitusmaterjal maailmas,” loetles Sandak.  

Selleks, et ehitus saaks olla jätkusuutlikum, tuleks tema hinnangul senisest enam kasutada looduspõhiseid ehitusmaterjale, ent loodusele sõbralikud peaksid olema kõik kasutatud materjalid, mitte vaid põhiosa neist.

“Näiteks puidu kasutamise puhul tekib järgmine probleem — puidu immutamisel kasutatakse erinevaid vaike, immuteid, biotsiide ja liime, aga need ei ole biopõhised materjalid ja kui nende elutsükkel on läbi, võivad need probleemseks osutuda,” selgitas Sandak.

Tulevikus hakkab hooneid katma prinditav biokile

Anna Sandaki juhtimisel arendatavad tehniliselt toodetud elavad materjalid — biokiled— on iseparanevad ja need töötavad erinevates kliimades ja erinevatel substraatidel.

“Biokile on väga vastupidav materjal, mis koosneb mikroorganismidest ja kõigi meie kehades on mikrokile, kasvõi näiteks hambakatu näol. Biokilet nähakse kui midagi negatiivset, aga meie sooviksime seda hoopis heast küljest ära kasutada,” selgitas teadlane.

Uudse kattematerjali valmistamiseks kasutavad teadlased šampinjonilaadsete seltsi kuuluv seeneliiki Aureobasidium pullulans, mis kannab eestikeelset nime tõmmu külmaseen. Seen kasvab USA Oregoni osariigis umbes kümnel ruutkilomeetril ja seda leidub nii liustikes kui kõrbes, seega peab see Sandaki sõnul vastu väga erinevates piirkondades.

Hetkel töötavad teadlased välja meetodit, kuidas elusaid seenerakke 3D printeriga juurde printida. Selleks on tarvis suurendada märkimisväärselt rakkude kuumakindlust, lisaks tuleb olla igati veendunud, et materjal ei ole ühelgi moel inimesele mürgine.

“Sellise valdkonna puhul pole veel olemas standardiseerimist. Kõik tuleb ise leiutada,” kirjeldas Sandak, kelle sõnul loodetakse uudse pinnakatte esimeste päris toimivate näidisteni jõuda lähima paari aasta jooksul. Toote reaalne kasutusele võtmine eeldab aga laiemat heakskiitu kogu ühiskonna poolt.

“Oluline on see, et inimesed kiidaksid heaks, et nende maja küljes elab elusorganism. Minu jaoks isiklikult oleks see väga vahva, aga paljud inimesed ei oleks sellega ehk nõus,” märkis Sandak.