用细菌盖的房子你敢住吗?科学家将真菌变成建筑的“砖块”

材料内参 2021-11-29

建筑细菌结构

971 字丨阅读本文需 4 分钟

用蘑菇建造的房子或建筑物听起来可能很牵强和脆弱,但不要低估菌丝体的强度,菌丝体是真菌的一种耐寒成分。新加坡和瑞士的研究人员正在研究菌丝体作为可持续建筑材料的用途。

菌丝体是真菌的巨大地下根网络。人们看到的蘑菇只是子实体,只是真菌的一小部分。这意味着大部分真菌生长在地下。在 2019 年的一部名为《神奇真菌》的纪录片中,据报道,在森林中每走一步,就有 480 公里的菌丝体。在实验室培养时,一团菌丝体看起来像白色的绒毛。虽然看起来很精致,但作为研究项目的一部分,这种“绒毛”正在变成用于建筑的“蘑菇砖”。

未来城市实验室 (FCL) 全球计划下该项目的联合研究员助理教授 Hortense Le Ferrand 说,支线由几丁质和纤维素等已知坚固的物质制成。

该计划于去年年底在新加坡-ETH 中心启动,该中心是新加坡机构和瑞士苏黎世联邦理工学院之间的合作研究中心。

使用菌丝体建造建筑的研究是该计划中的八个项目之一,重点是提高城市和人类住区的可持续性。

根据《2019 年全球建筑状况报告》,建筑和施工产生了约 40% 的全球变暖二氧化碳。四分之一的排放来自制造建筑材料和玻璃、水泥和钢铁等产品。

2016 年至 2019 年期间,新加坡的建筑和拆除产生的废物量最大——每年 140 万至 160 万吨——尽管 99% 的废物在这里回收。这是菌丝体派上用场的地方。

菌丝体本身不能变成环保的积木。它需要以植物为基础的垃圾或食物垃圾,如锯末、竹子或咖啡渣作为介质。

当真菌在锯末或玉米秸秆的床上生长时,菌丝体会分支出来并蜿蜒穿过废物碎片,与它们结合。菌丝体网络需要三到四个星期才能生长并与每个废物碎片结合。然后将质量浇铸到模具中以成型为蘑菇砖。一旦材料度过了它的生命周期,就可以将其堆肥,而不是填满垃圾填埋场。

蘑菇砖已经存在几年了,主要展示在装置中。现在,研究人员希望优化菌丝体在建筑施工中的使用。

Le Ferrand 教授在本月早些时候由 FCL Global 主办的虚拟演示中表示,菌丝体的生长取决于真菌种类、植物废物类型、温度和湿度等因素。

不同种类的真菌产生不同品质的菌丝体。

“研究真菌产生的几丁质和纤维素的数量是找出哪种物种和生长条件产生最强菌丝体的一种方法,”南洋理工大学材料科学与工程学院的教员 Le Ferrand 教授说。

在接下来的五年里,Le Ferrand 教授和她的团队将进行研究以优化菌丝体的生长,并探索如何使用 3D 打印来构建基于菌丝体的结构。

苏黎世联邦理工学院的项目团队正在改进蘑菇砖的功能并探索合适的建筑应用。

瑞士研究所的高级研究员、该项目的另一位联合研究员朱尼·李博士在演讲中说:“这些替代性和可持续材料往往比混凝土或钢材弱得多,因此它们需要智能的几何形状和结构形状.”

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