Với tốc độ đô thị hóa hiện nay, việc tìm kiếm ra các giải pháp xây dựng bền vững ngày càng cấp thiết khi nhu cầu xây dựng ngày càng tăng. Một trong những thách thức lớn nhất là giảm thiểu việc sử dụng bê tông - vật liệu gây ra tới 8% lượng khí thải CO₂ toàn cầu, chủ yếu do quy trình sản xuất xi măng. Giải pháp thay thế bê tông không chỉ cần “xanh” mà còn phải bền chắc, ổn định và dễ sửa chữa. 
Nhằm tìm câu trả lời cho bài toán này, các nhà nghiên cứu tại Đại học bang Montana (Hoa Kỳ) đang khám phá một hướng đi độc đáo: sử dụng nấm để tạo ra VLXD. Dựa trên nguyên lý của vật liệu sống kỹ thuật (ELM -Engineered Living Materials), là một lĩnh vực mới mẻ và đầy tiềm năng trong khoa học vật liệu. Đây là những vật liệu được thiết kế để tích hợp hoặc được tạo ra từ các sinh vật sống như vi khuẩn, nấm hoặc tảo, với mục tiêu đem lại các đặc tính độc đáo mà vật liệu truyền thống không có.
Nhóm nghiên cứu đã kết hợp sợi nấm và vi khuẩn để tạo nên một vật liệu lai có khả năng phát triển, tự sửa chữa và có cấu trúc bền vững. Cốt lõi của nghiên cứu là sử dụng sợi nấm từ loài Neurospora crassa - một loại nấm phát triển nhanh, có cấu trúc giống rễ - kết hợp với vi khuẩn Sporosarcina pasteurii, vốn được biết đến với khả năng tạo ra khoáng chất. Loài vi khuẩn này có khả năng khoáng hóa sinh học, tức là “kết tủa” các khoáng chất như canxi cacbonat - giúp liên kết các hạt đất, cát thành vật liệu rắn chắc tương tự như xi măng.
Một trong những điểm đột phá của công trình nghiên cứu là khả năng kiểm soát hình dạng và cấu trúc bên trong của vật liệu nhờ các liên kết làm từ sợi nấm. Theo nhóm nghiên cứu, việc sử dụng sợi nấm không chỉ tăng cường độ bền mà còn cho phép tạo ra những cấu trúc phức tạp, ví dụ như hình dạng bên trong tương tự xương - mang lại sự cứng cáp vượt trội.
Đáng chú ý, các vi sinh vật trong vật liệu vẫn sống và hoạt động trao đổi chất trong ít nhất 04 tuần - thời gian dài hơn hầu hết các vật liệu sống hiện có. Khả năng “tự duy trì” này mở ra hy vọng về một loại VLXD có thể bền hơn, tự phục hồi khi bị hư hại và giảm thiểu chi phí sửa chữa.
Dù còn nhiều rào cản cần vượt qua như chi phí sản xuất, khả năng lưu trữ, vận chuyển và mở rộng quy mô, đây là lần đầu tiên sợi nấm được thử nghiệm thành công làm vật liệu sống có khoáng hóa sinh học. Nếu thành công ở cấp độ công nghiệp, vật liệu này có thể trở thành một lựa chọn thực sự bền vững, thay thế bê tông trong tương lai.
