Исследователи создали новый материал для 3D-печати на основе грибов

Исследователи из Лаборатории форм Института архитектуры и медиа Грацского университета технологий разработали MyCera, новый материал для 3D-печати на основе грибов.

MyCera состоит из глины, древесной стружки и мицелия (растительная часть грибов) и разработан с общей целью снижения выбросов углекислого газа и решения проблем глобального управления отходами. Этот исследовательский проект использует мицелий как умно направленное армирование волокнами для улучшения структурных характеристик 3D-напечатанных необожженных глиняных элементов и позволяет био-сварку обожженных элементов. Поскольку материал на основе мицелия продолжает расти после 3D-печати, говорят, что MyCera обладает высокой прочностью на разрыв и структурными характеристиками.

Общая цель исследования направлена на поиск жизнеспособного долгосрочного решения глобальной проблемы управления отходами и выбросами углекислого газа, что также затрагивает строительную промышленность и управление строительными отходами.

Составной материал 'MyCera' проявляет заметные структурные свойства по сравнению с той же смесью без мицелия. Предполагается, что высокий прирост прочности на разрыв вызван процессом роста, происходящим после печати.

Исследователи добавили, что "такое умное распределение волокон не могло быть достигнуто с нерастущим материалом".

Команда Лаборатории форм воспользовалась 3D-принтером Delta WASP 40100 Clay от итальянского производителя 3D-принтеров WASP в своем исследовании, успешно используя систему для 3D-печати с употреблением MyCera. По словам исследователей, открытая система, масштаб и возможность 3D-печати с использованием любого материала на основе прошлого делают ее отлично подходящей для проекта.

Используя 3D-принтер Delta WASP, команда Лаборатории форм установила, что помимо улучшения структурных характеристик 3D-напечатанной глины, мицелий также может быть использован для био-сварки различных компонентов.

Исследователи успешно создали ряд конструкций, разместив 3D-напечатанные элементы так, чтобы мицелий продолжал расти. Волокна мицелия элементов узла, все еще растущие, могли формировать соединения через расширение гифальной сети. Таким образом, смежные элементы можно было успешно сварить биологически.

По словам исследователей, это может иметь серьезные последствия для строительной промышленности, заменяя традиционный бетон более устойчивым к биологическому воздействию био-материалом MyCera. Теперь команда планирует провести дополнительные исследования для достижения этой цели.

Предложенный материальный состав может заменить вяжущие на основе цемента. Для проверки предположения об выгодном структурном эффекте растущих волокон планируется сравнение мицелийного армирования и других волокон, обычно используемых для повышения прочности на разрыв, таких как базальт и стеклянные волокна.

Индустрия 3D-печати недавно посетила AM Summit Denmark 2023, крупнейшую ежегодную конференцию по 3D-печати в Скандинавии. Датский AM Hub, организаторы мероприятия, представили проект I AM MSHRM, постоянное сотрудничество с группой Bjarke Ingels.

Это партнерство привело к разработке и частичной конструкции устойчивой временной структуры. Каркас структуры изготавливается с использованием пластиковых отходов, сахарного тростника, добытого на местности, и кукурузного крахмала методом 3D-печати. Затем каркас заполняется мицелием для создания стен.

Вместо того чтобы требовать 20 лет для выращивания дерева, вы можете вырастить мицелийное облицовочное панелирование за 20 дней или даже быстрее. Эта печать, которая в настоящее время изготовлена из переработанного пластика, также может стать биоматериалом и полностью разлагаться. Так что по завершении срока службы она возвращается в землю.

В другом месте было объявлено в прошлом году, что лондонское дизайнерское агентство Blast Studio разработало свой собственный метод 3D-печати с использованием мицелия. Компания использовала био-материал для 3D-печати живого архитектурного строительного столба. Эта биомассивная конструкция высотой более двух метров была разработана для обеспечения прочности и необходимых условий для роста мицелия.

По словам Паолы Гарноуссет, сооснователя Blast Studio, основной целью этого проекта было создание многофункциональной структуры, которая могла бы быть собрана в грибами, а также служить функциональным строительным столбом.