科学家们编织未来Eco-Building使用真菌网络的设计

科学家们希望减少建筑业发展的环境影响生长的建筑材料使用针织霉菌和真菌的根网络。尽管研究人员已经尝试类似的复合材料,有机材料的形状和增长的约束已经很难开发不同的应用程序实现其潜力。使用针织模具作为一个灵活的框架或“模板”,科学家们创造了一个组合叫做“mycocrete”更强大和更多功能的形状和形式,允许科学家成长轻量级和相对环保的建筑材料。

“我们的雄心是改变外观,感觉和幸福的建筑空间使用菌丝体结合biobased材料,如羊毛、锯末和纤维素,”简纽卡斯尔大学的斯科特博士说论文的通讯作者在生物工程和生物技术前沿。这项研究是由一个团队的设计师、工程师和科学家的生活纺织品研究机构、生物技术中心的一部分,在纽卡斯尔大学建筑环境,它是由英国研究。

根网络

使复合材料使用菌丝体,真菌的根网络的一部分,科学家将菌丝体孢子与谷物可以吃和材料上生长。这混合物装进一个模具和放置在一个黑暗,潮湿,和温暖的环境,以便菌丝生长,绑定基质紧密联系在一起。一旦达到正确的密度,但在它开始生产我们叫蘑菇的子实体),晒干。这一过程可能会提供一种廉价的、可持续的替代泡沫塑料,木材,塑料。但菌丝体的成长需要氧气,这限制了传统刚性模具的大小和形状,并限制当前应用程序。

针织纺织品提供一种可能的解决方案:富氧模具可以改变从软到硬,菌丝的生长。但纺织品可以太屈服,很难把模具一致。斯科特和她的同事们开始设计一个菌丝体混合生产系统,可以利用针织的潜在形式。

“编织是一个非常通用的3 d制造系统,”斯科特说。“这是轻量级的,灵活的和有力的。针织技术的主要优势相比其他纺织过程是针织的能力3 d结构和形式没有接缝,没有浪费。”

样品的常规菌丝体复合被科学家们准备为控制,mycocrete样品一起成长,也包含纸粉、纸纤维团、水、甘油、黄原胶。这设计交付粘贴到针织与注射枪模板,提高包装的一致性:粘贴需要足够的液体输送系统,但不是液体,未能保持其形状。

管他们的计划测试结构是从美利奴针织纱、消毒,并固定在刚性结构时充满了粘贴,所以织物张力的变化不会影响mycocrete的性能。

构建未来

干后,样品受到张力强度测试,压缩和弯曲。mycocrete样本被证明是比传统的菌丝体复合样品和表现菌丝体复合材料生长没有针织模板。此外,多孔针织物的模板提供更好的氧的可用性,和样品生长在它收缩小于大多数菌丝体复合材料做当他们干,建议更容易预测和生产结果能够达到一致。

团队也能够建立一个更大的概念原型结构称为BioKnit——一个复杂的独立式穹顶建造在一片没有连接,这可能证明是弱点,由于弹性针织形式。

“mycocrete的力学性能与永久针织模板结合使用是一个重要的结果,和一步使用菌丝体和纺织建筑内合成,”斯科特说。”在本文中,我们指定特定的纱线,基质,和菌丝体实现一个特定的目标所必需的。然而,有大量的机会去适应这个配方为不同的应用程序。Biofabricated架构可能需要新机器技术纺织品进入建筑业。”

参考:Kaiser R, Bridgens B, Elsacker E,斯科特·j·BioKnit:菌丝体粘贴使用永久发展纺织模板。前生物生物技术。2023;11。doi:10.3389 / fbioe.2023.1229693

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