Ученые использовали грибной мицелий как основу строительных конструкций
Новые материалы и даже дома не надо строить, они должны вырастать, также естественно как деревья. Тогда наши города станут искусственными лесами. До этого пока далеко, но вот приспособить грибной мицелий, как строительный материал уже удалось.
Группа дизайнеров, инженеров и ученых в рамках исследовательской группы «Живой текстиль», входящей в состав Центра биотехнологий в искусственной среде при Университете Ньюкасла, разработала новый тин материала для экологичного строительства. Он получил название микобетон. Его основой является мицелий — корневая система грибов.
Используя формы из трикотажа в качестве гибкого каркаса или «опалубки», ученые создали композит под названием «микобетон», прочный и универсальный, позволяющий создавать легкие и экологичные строительные материалы.
«Наша цель — изменить внешний вид и ощущение архитектурного пространства, используя мицелий в сочетании с такими биологическими материалами, как шерсть, опилки и целлюлоза», — говорит доктор Джейн Скотт из университета Ньюкасла,
Микобетон
Для создания композитов с использованием мицелия, являющегося частью корневой сети грибов, ученые смешивают споры грибов с зернами, которыми споры могут питаться, и материалом, на котором они могут расти. Эта смесь упаковывается в форму и помещается в темную, влажную и теплую среду, чтобы мицелий мог расти, плотно скрепляя субстрат.
После достижения нужной плотности, но до начала образования плодовых тел, которые мы и называем грибами, смесь высушивается. Получающийся материал может стать дешевой и экологичной заменой пенопласту, древесине и пластику. Однако для роста мицелия необходим кислород, что ограничивает размеры и форму, создаваемых из мицелия строительных блоков.
Поэтому ученые из Ньюкасла нашли другое решение: структуры из трикотажа, которые могут превращаться из гибких в жесткие по мере роста мицелия. Однако такие формы слишком податливым. Скотт и ее коллеги задались целью разработать производственную систему, которая могла бы использовать потенциал такой трикотажной «опалубки».
«Трикотажные формы легкие, гибкие и пластичные. Из них можно создавать 3D-структуры без швов и отходов». — говорит Скотт.
Ученые приготовили композит, который назвали микобетон. Он содержит кроме мицелия еще целлюлозный порошок, глицерин и ксантановую камедь. Эта паста подается в гибкую трикотажную «опалубку» с помощью инъекционного пистолета. Паста должна была быть достаточно жидкой для системы подачи, но достаточно плотной, чтобы держать форму.
Трубки для тестовой конструкции вязались из мериносовой пряжи, стерилизовались и крепились к жесткой конструкции на время заполнения их пастой, чтобы изменение натяжения ткани не повлияло на характеристики микобетона.
Строим будущее
После высыхания образцы подвергались испытаниям на прочность при растяжении, сжатии и изгибе. Микобетон оказался прочнее обычных мицелиальных композитов.
Благодаря гибкой трикотажной форме удалось создать крупный прототип конструкции под названием BioKnit — сложный отдельно стоящий купол, построенный из одной детали без соединений, которые могли бы оказаться слабыми местами.
«Механические характеристики микобетона, используемого в сочетании с несъемной вязаной опалубкой, — это значительный шаг к использованию мицелия и текстильных биогибридов в строительстве», — говорит Скотт. — «В нашей работе мы показали конкретные нити, субстраты и мицелий, необходимые для создания микобетона. Однако существуют широкие возможности адаптации этого рецепта для различных применений».