В будущем вместо бригады плотников приедут микологи для запуска выращивания экологичных домов из грибного мицелия.
Ученые, желающие уменьшить воздействие строительной отрасли на окружающую среду, разработали способ выращивания строительных материалов с использованием вязаной из шерсти опалубки и грибного мицелия. Для этого они усовершенствовали производство композитного материала так, чтобы он превратился в настоящий микобетон.
«Наша цель состоит в том, чтобы изменить внешний вид, ощущение и благополучие архитектурных пространств, используя мицелий в сочетании с материалами на биологической основе, такими как шерсть, опилки и целлюлоза», - говорит доктор Джейн Скотт из Университета Ньюкасла. Исследование было проведено группой дизайнеров, инженеров и ученых из группы Living Textiles Research Group, входящей в состав Центра биотехнологии в искусственной среде Университета Ньюкасла.
Чтобы сделать композиты на основе грибов, ученые смешивают споры мицелия с материалами для питания и роста. Затем смесь упаковывают в форму и помещают в темную, влажную и теплую среду, чтобы мицелий мог расти, плотно связывая субстрат. Как только он достигает нужной плотности, но до появления плодовых тел, мицелий нужно высушить. Однако раньше при этом процессе качество конечного материала было далеко от оптимальных параметров, нужных для надежного замещения дерева и пластика.
Тогда ученые нашли решение в опалубке, связанной из овечьей шерсти. «Мы рассматриваем вязание как универсальную производственную 3D-систему. Основным преимуществом технологии вязания является возможность создавать трехмерные структуры и формы без швов и без отходов», - пояснила эксперт.
Далее вязаную структуру натягивают на жесткий каркас и закачивают в нее пистолетом питательную пасту с мицелием. Грибы растут, а вместе с ними растет и объект.
После проверки образцов на прочность при растяжении, сжатии и изгибе, микобетон показал превосходные характеристики по всем параметрам. Кроме того, пористое полотно опалубки обеспечивало лучшую доступность кислорода для мицелия, сам мицелий давал меньшую усадку при сушке.
В итоге команда смогла построит крупную экспериментальную конструкцию под названием BioKnit — сложный отдельно стоящий купол, состоящий из одной детали без соединений.
«Механические характеристики микобетона, используемого в сочетании с несъемной вязаной опалубкой, являются значительным результатом и шагом к использованию мицелия и текстильных биогибридов в строительстве», - заключила Скотт.
(Источник: Frontiers in Bioengineering and Biotechnology (2023). На заглавном фото вы видите отдельностоящую конструкцию высотой 1,8 м и диаметром 2 м из микобетона BioKnit с использованием вязаной опалубки. Предоставлено Hub for Biotechnology in the Built Environment).