Mantarlar neden çevre dostu, yangına dayanıklı binaların anahtarı olabilir?

Çoğu insan mantarları evlerinden uzak tutmaya çalışır. Ancak şimdi iki grup malzeme araştırmacısı, bunu binaların dokusuna yerleştirmenin yollarını araştırıyor.

Tekstil bilimcisi liderliğindeki ilk grup jane scott Birleşik Krallık'taki Newcastle Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, mantar büyürken miselyum adı verilen mantar şeritlerini yerinde tutan örgü yapılar oluşturdu. Sonuç, güçlü, çevre dostu yapılar inşa etmek için kullanılabilecek hafif bir kompozit malzemedir.

Nanomühendis liderliğindeki ikinci grup Everson Kandare ve biyoteknoloji uzmanı Tien Huynh Avustralya'nın Melbourne kentindeki RMIT Üniversitesi'nden araştırmacılar, sıkıştırılmış yangın geciktirici malzeme tabakaları oluşturmak için miselyum kullandı. Bu tür levhaların, ölümcül salgına katkıda bulunanlar gibi yanıcı kaplama panellerinin yerini alabileceği ümit ediliyor. Grenfell Kulesi yangını72'de 2017 Londralıyı öldüren olay.

Kömürleşen mantarın koruyucu etkisi vardır

Kandare, Huynh ve meslektaşlarına göre miselyumun çekiciliğinin kaynağı, ateşe ve diğer radyant ısı kaynaklarına maruz kaldığında gösterdiği davranışta yatmaktadır. Alevlere boğulmak yerine, Grenfell kaplamasının yaptığı gibiMiselyumdan yapılmış açıkta kalan bir yüzey ayrışarak kömür adı verilen kumlu siyah bir madde oluşturur. Bu kömür tabakası iki parçalı koruyucu etkiye sahiptir. Isı transferini yavaşlatmasının yanı sıra, altındaki katmanlarda bulunan uçucu maddelerin yanma bölgesine kaçmasını da engeller.

Bir başka faydası da miselyum yandığında yalnızca karbondioksit ve su üretmesidir. Huynh, bunun ticari yangın geciktiricilerle tam bir tezat oluşturduğunu söylüyor Fizik Dünyası. "Şu anda sağlık ve çevreyle ilgili kaygıları olan halojenli ve halojensiz yangın geciktiriciler var" diye açıklıyor. "Bunlar arasında bromür ve klor (halojenlenmiş) veya fosfor ve nitrojen (halojenlenmemiş) bazlı yangın geciktiriciler yer alıyor ve yandıklarında toksin üretiyorlar."

Mantar endüstrisi'de çalışıyor

Dergide yayınlanan son çalışmada Polimer Bozulması ve Stabilite, RMIT ekibi, saf miselyum tabakalarını yetiştirmenin bir yolunu geliştirmek için New South Wales Üniversitesi ve Hong Kong Politeknik Üniversitesi'ndeki meslektaşlarıyla birlikte çalıştı. Sonuçlar kızarmış ekmek renginde kartona benziyor ve Huynh, binalara dahil etmenin en kolay yolunun bunu duvar kağıdı gibi mevcut malzemelere eklemek olacağını söylüyor. "Hafif, esnek ve çok yönlü olduğundan inşaat sektöründe kullanılan birçok uygulamaya uygundur" diyor.

RMIT ekibi miselyum tabakalarını yenmeyen bir dirsek mantarı kültüründen yetiştirirken, Ganoderma Avustralya, Huynh, levhaları ticari mantar yetiştiricilerinin ürettiği atıklardan üretmenin de mümkün olması gerektiğini söylüyor. "Bu mantar ürünlerinin yapımında şeker kamışı endüstrisinin tarımsal atıklarından biri olan melas kullanılıyor" diye açıklıyor. “Buna göre [dünya] ~177 milyon mt şeker üretildi 2022-2023'te bu, atıkların azaltılmasına önemli bir katkıdır."

Miselyum yapıları için örgü destekleri

Sürdürülebilirlik ve atıkların azaltılması da Scott ve Newcastle'daki ve Belçika'daki Vrije Universiteit Brussel'deki meslektaşları için motive edici faktörlerdir. Günlükte yazmak Biyomühendislik ve Biyoteknolojide Sınırlarmiselyum kompozitlerinin mükemmel termal ve akustik özelliklerinin onlara bina iç mekanlarında köpük, ahşap ve plastik yerine ucuz alternatifler olarak "büyük bir potansiyel" sağladığını belirtiyorlar. Yazdıkları zorluk, bu kompozitleri ölçeklenebilir ve karmaşık şekilleri mümkün kılan, aynı zamanda yapı ve stabilite gereksinimlerini karşılayan bir şekilde büyütmek.

Miselyum kompozitleri yapmak için bilim insanları genellikle mantar sporlarını tahıl (bir besin kaynağı) ve talaş ve selüloz (mantarın üzerinde büyüyebileceği bir substrat) gibi malzemelerle karıştırarak başlar. Bir sonraki adım, karışımı bir kalıba paketleyerek sıcak, karanlık ve nemli bir ortama koymaktır. Bu koşullar altında miselyum nispeten hızlı bir şekilde büyür ve alt tabakayı ipliksi, kök benzeri yapılarıyla birbirine bağlar. Kompozit istenilen yoğunluğa ulaştığında büyüme süreci durdurulur ve malzeme mantar üretmeyecek şekilde kurutulur.

Buradaki sorun, miselyumun büyümek için oksijene ihtiyaç duymasıdır ve bu gereksinim, içinde büyüyebileceği kalıpların (mantar anlamında değil, üretim anlamında kelimenin) boyutunu ve şeklini kısıtlar. Veya en azından, eğer kalıplar sağlam. Alternatif olarak Scott, güçlü ancak hava geçirgen merinos yününden örülmüş kalıplara dayalı bir miselyum karıştırma ve üretim sistemi tasarlamak için tekstil eğitiminden yararlandı.

"3D örgü programlama ve üretim uzmanlığı da dahil olmak üzere disiplinler arası bir araştırmacı grubuyuz, dolayısıyla bu çalışmayı üretmek için oldukça benzersiz becerileri bir araya getirmeyi başardık" diyor Fizik Dünyası. “Örme teknolojisinin diğer tekstil işlemleriyle karşılaştırıldığında en büyük avantajı, 3 boyutlu yapıları ve formları dikişsiz ve firesiz örme yeteneğidir.”

Örme kalıplar tamamlandıktan sonra, Scott ve meslektaşları bunları sterilize etti ve miselyum betonu veya miyokriti büyüdükçe desteklemek için sert bir yapıya bağladılar. Daha sonra kalıpları kağıt tozu, kağıt elyaf yığınları, su, gliserin ve ksantan sakızının yanı sıra mantar sporları içeren pürüzsüz, viskoz bir macunla doldurmak için bir enjeksiyon tabancası kullandılar. Scott, "Çok yönlü ve yapısal olarak verimli olan 3 boyutlu örgü kalıplarla çalışırken bu tutarlılık gereklidir" diyor. "Zorluk, her iki bileşeni mimari ölçekte bir prototip oluşturmak üzere bir araya getirmektir."

Geleceğin küflü malzemeleri

Ekibin 2022'de oluşturulan ilk prototipi, miyocrete'nin yeteneklerinin canlı bir gösterimini sağlıyor (fotoğrafa bakın). Olarak bilinir BioKnit1.8 metre yüksekliğinde, 2 metre çapındaki bu müstakil yapı tamamen miyocreteden yapılmış ve bir birim olarak büyütülmüş, yani zayıf nokta haline gelebilecek hiçbir bağlantı içermiyor. başlıklı ikinci bir prototip Living Roommiselyum sporları, dayanıklı Herdwick koyunlarından elde edilen yün ve yerel fabrikalardan gelen talaş ve atık kağıt karışımını içerir.

İşlenmiş ahşap karmaşık 3 boyutlu yapılara dönüştürülebilir

Küften hoşlanmayan tüketiciler için BioKnit ve The Living Room'un renkleri biraz itici olabilir (yüzeyler, ağartıcı püskürtebileceğiniz bir şeye güçlü bir benzerlik gösterir), ancak Scott, farklı renklerin ve kaplamaların miyokritin görünümünü değiştirebileceğini belirtiyor. Her durumda, malzemenin avantajlarının her türlü direncin üstesinden gelebileceğine inanıyor. "Estetik yeni ve farklı, ancak bu süreçte ilgi çekici bulduğumuz şey, iç mekanları dönüştürmemize yardımcı olabilecek yeni şekiller ve formlar üretme yeteneği" diyor. "Çalışmamız yün ve örgü gibi en yaygın malzeme ve işlemlerden bazılarını içeriyor ve bence bu, tüketicilere miselyumu tekstil gibi tanıdık bir şeyin merceğinden anlamanın bir yolunu sunuyor."

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. Otomotiv / EV'ler, karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• Blok Ofsetleri. Çevre Dengeleme Sahipliğini Modernleştirme. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://physicsworld.com/a/why-fungi-could-hold-the-key-to-eco-friendly-fire-resistant-buildings/