Το Mycocrete είναι μια πάστα από μύκητες που μπορεί να συνδυαστεί με ένα πλεκτό υφασμάτινο πλαίσιο για να δημιουργήσει φιλικές προς το περιβάλλον κατασκευές
Επιστήμονες του πανεπιστημίου του Newcastle ανέπτυξαν το mycocrete, ένα δομικό υλικό σε μορφή πάστας το οποίο φτιάχνεται με τη χρήση συστατικών από το ριζικό δίκτυο του μύκητα που ονομάζεται μυκήλιο. Η έγχυση του υλικού αυτού σε ένα πλεκτό υφασμάτινο πλαίσιο δημιουργεί ένα σύνθετο υλικό που είναι ισχυρότερο και πιο ευέλικτο από κάθε άλλο βιοϋλικό κατασκευασμένο από μύκητες και θα μπορούσε τελικά να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ελαφρών κατασκευών με χαμηλές περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
Οι επιστήμονες που ελπίζουν να μειώσουν τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της οικοδομικής βιομηχανίας έχουν αναπτύξει έναν τρόπο για να καλλιεργούν οικοδομικά υλικά χρησιμοποιώντας πλεκτά καλούπια και το ριζικό δίκτυο μυκήτων. Αν και οι ερευνητές έχουν πειραματιστεί με παρόμοια σύνθετα υλικά στο παρελθόν, οι περιορισμοί διαμόρφωσης σχήματος των εναλλακτικών οργανικών οικοδομικών υλικών έχουν καταστήσει δύσκολη την ανάπτυξη διαφορετικών υλικών που να πληρούν τις προδιαγραφές αντοχής σε εφέλκυση και κάμψη για οικοδομική χρήση. Χρησιμοποιώντας τα πλεκτά καλούπια ως εύκαμπτο πλαίσιο, οι επιστήμονες δημιούργησαν ένα σύνθετο υλικό που ονομάζεται «mycocrete» το οποίο είναι ισχυρότερο και πιο ευέλικτο όσον αφορά το σχήμα και τη μορφή, επιτρέποντας στους επιστήμονες να αναπτύξουν ελαφριά και σχετικά φιλικά προς το περιβάλλον δομικά υλικά με βάση τη νέα αυτή σύνθεση.
«Η φιλοδοξία μας είναι να μεταμορφώσουμε την όψη, την αίσθηση και την ευημερία των αρχιτεκτονικών χώρων χρησιμοποιώντας μυκήλιο σε συνδυασμό με υλικά με βιολογική βάση, όπως μαλλί, πριονίδι και κυτταρίνη», δήλωσε η Δρ Τζέιν Σκοτ του Πανεπιστημίου του Newcastle και συγγραφέας της εργασίας στο Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. Η έρευνα πραγματοποιήθηκε από μια ομάδα σχεδιαστών, μηχανικών και λοιπών επιστημόνων στο Living Textiles Research Group που αποτελεί μέρος του Hub for Biotechnology in the Built Environment, μια κοινοπραξία μεταξύ των Πανεπιστημίων Newcastle και Northumbria που χρηματοδοτείται από την Research England.
Ριζικά δίκτυα
Για να φτιάξουν σύνθετα υλικά χρησιμοποιώντας μυκήλιο το οποίο αποτελεί στην ουσία μέρος του ριζικού δικτύου των μυκήτων, οι επιστήμονες αναμειγνύουν σπόρια μυκηλίου με κόκκους-τροφή για τους σπόρους και υλικό στο οποίο μπορούν να αναπτυχθούν. Αυτό το μείγμα συσκευάζεται σε καλούπι και τοποθετείται σε σκοτεινό, υγρό και ζεστό περιβάλλον, έτσι ώστε το μυκήλιο να μπορέσει να αναπτυχθεί, σχηματίζοντας ένα συμπαγέςσώμα στο υπόστρωμα. Μόλις η σύνθεση του σώματος φτάσει στη σωστή πυκνότητα και προτού αρχίσει να παράγει τα καρποφόρα σώματα που ονομάζουμε μανιτάρια, υποβάλλεται σε αφύγρανση. Αυτή η διαδικασία θα μπορούσε να προσφέρει μια φθηνή, βιώσιμη λύση στην αντικατάσταση των περισσότερο ενεργοβόρων για να παραχθούν υλικών όπως ο αφρός, η ξυλεία και το πλαστικό.
Ωστόσο η νέα αυτή τεχνική παρουσιάζει και ορισμένες προκλήσεις. Για παράδειγμα, η διαφοροποίηση των κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων μπορεί να καταστήσει δύσκολη τη συνεπή διαστασιολόγηση των καλουπιών.
Για τον λόγο αυτό η ομάδα ερευνητών επέλεξε την επιδίωξη ανάπτυξης ενός συστήματος πλέξης κλωστοϋφαντουργικού προϊόντος με τη χρήση εκτυπωτών τρισδιάστατης εκτύπωσης. Το κύριο πλεονέκτημα της νέας τεχνολογίας πλεξίματος σε σύγκριση με άλλες διαδικασίες κλωστοϋφαντουργίας είναι η ικανότητα να πλέκει τρισδιάστατες δομές και φόρμες χωρίς ραφές και χωρίς να δημιουργεί απορρίμματα ή κατάλοιπα μη χρησιμοποιούμενων πρώτων υλών.
Οι επιστήμονες πέτυχαν την παραγωγή ορισμένων δειγμάτων συμβατικού σύνθετου μυκηλίου τα οποία αναπτύχθηκαν μαζί με δείγματα μυκοκρέματος, που περιείχαν επίσης σκόνη χαρτιού, συστάδες ινών χαρτιού, νερό, γλυκερίνη και κόμμι ξανθάνης. Αυτή η πάστα σχεδιάστηκε για να εγχυθεί σε πλεκτό ξυλότυπο με πιστόλι έγχυσης. Η πάστα πρέπει να είναι αρκετά ρευστή για το σύστημα παράδοσης, αλλά όχι τόσο υγρή ώστε να μην μπορεί να κρατήσει το σχήμα της.
Χτίζοντας το μέλλον
Μετά την ξήρανση, τα δείγματα υποβάλλονται σε δοκιμές αντοχής σε εφελκυσμό, συμπίεση και κάμψη. Τα δείγματα μυκοκρέματος αποδείχθηκαν ισχυρότερα από τα συμβατικά σύνθετα δείγματα μυκηλίου και είχαν καλύτερη απόδοση από τις σύνθετες δομές μυκηλίου που καλλιεργήθηκαν χωρίς τη χρήση πλεκτού ξυλότυπου. Επιπλέον, το πορώδες πλεκτό ύφασμα του ξυλότυπου παρείχε καλύτερη διαθεσιμότητα οξυγόνου, ενώ τα δείγματα που αναπτύχθηκαν σε αυτόν συρρικνώθηκαν λιγότερο από ό,τι τα υπόλοιπα σύνθετα υλικά μυκηλίου όταν στέγνωσαν, υποδηλώνοντας ότι με τη χρήση του πορώδους πλεκτού υφάσματος της τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι δυνατόν να επιτευχθούν περισσότερο προβλέψιμα και επαρκή αποτελέσματα.
Στα πλαίσια των πρακτικών εφαρμογών της νέας τεχνολογίας η ομάδα μπόρεσε επίσης να κατασκευάσει μια μεγαλύτερη πρωτότυπη δομή απόδειξης της ιδέας που ονομάζεται BioKnit – έναν πολύπλοκο ανεξάρτητο θόλο κατασκευασμένο ως ενιαίο σώμα χωρίς αρμούς που θα μπορούσαν να αποδειχθούν αδύναμα σημεία.
Ο χρόνος θα δείξει αν το Mycocrete θα γίνει ο μύκητας που όλοι θέλουμε να έχουμε στο σπίτι μας.
Πηγή:
Kaiser, R., Bridgens, B., Elsacker, E., & Scott, J. (2023, July 14). BioKnit: development of mycelium paste for use with permanent textile formwork. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 11. https://doi.org/10.3389/fbioe.2023.1229693
