真菌孢子与编织结合,制成了耐用且可持续的建筑材料

研究人员称,这种编织的 3D 结构可以“无缝无废料”地制造出来。
Two people sitting in mycocrete dome structure
蘑菇孢子为这个独特的 BioKnit 圆顶奠定了基础。建筑环境生物技术中心

真菌迷人而复杂的世界正在推动从蘑菇驱动的主板康普茶衍生的生物塑料等各个领域的突破,但最新一项成就有一天可能会构成研究人员继续此类实验的建筑本身。

正如周五发表在《Frontiers in Bioengineering and Biotechnology》杂志上的一篇新论文所详细介绍的那样,来自纽卡斯尔大学建筑环境生物技术中心的一组科学家、工程师和设计师开发了一种方法,可以从菌丝体(即真菌的根部)中直接生长建筑材料。

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“我们的目标是利用菌丝体与羊毛、锯末和纤维素等生物基材料相结合,来改变建筑空间的视觉效果、触感和居住体验,”通讯作者 Jane Scott 解释道。

传统的菌丝体复合材料可以通过将孢子与生长基质和谷物食物来源混合来制备。然后,研究人员将混合物装入所需的模具中,并将其置于温暖、黑暗、潮湿的环境中;即真菌生长的理想栖息地。随着菌丝体的生长,它会紧密地粘合周围的材料,但在实际蘑菇开始发芽之前,菌丝体会被烘干。不幸的是,这种方法严重受到菌丝体生长所需氧气量的限制。

为了解决这个问题,研究人员转向了纺织编织技术,制造出对氧气更具渗透性的模具。据 Scott 称,纺织编织能够产生“用途极其广泛”的 3D 结构,这些结构具有柔韧性和轻质性。与现有的菌丝体复合材料方法相比,另一个优势在于,编织的 3D 结构可以“无缝无废料”地制造出来。

在用菌丝体、纸粉、纤维团、甘油、黄原胶和水制成的糊状物创建了一种名为“mycocrete”的新型复合材料后,研究人员将其注入由拉伸在刚性框架上的消毒美利奴羊毛纱线制成的“编织模板”中。随着 mycocrete 的干燥,它会变硬并附着在形状上,从而形成有前景的建筑材料。在随后的应力测试中,mycocrete 被证明比现有的菌丝体复合材料更坚固。

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作为概念验证,该团队创建了一个名为 BioKnit 的原型结构,这是一个近 6 英尺高的独立式 3D 圆顶,由单块构建而成,没有任何接缝。尽管将编织纺织品整合到建筑行业需要新的机器技术,但根据 Scott 的说法,这种“生物制造建筑”很快将成为建筑项目的有前途的替代方案。

 

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