Дослідники розробили новий матеріал для 3D-друку на основі грибів

Дослідники з Лабораторії форм Інституту архітектури та медіа Грацького університету технологій розробили новий матеріал для 3D-друку на основі грибів під назвою MyCera.

MyCera складається з глини, деревного опилу та міцелію (рослинної частини грибів) і був створений з загальною метою зменшення викидів CO2 та вирішення глобальних проблем управління відходами.

У цьому дослідницькому проекті міцелій використовується як розумно орієнтоване волоконне зміцнення для поліпшення структурних властивостей 3D-надрукованих невипалених глиняних елементів і сприяє біо-зварюванню. Оскільки матеріал на основі міцелію продовжує рости після 3D-друку, вважається, що MyCera має високу міцність на розтяг та структурні характеристики.

Застосування росту міцелію в цифрово виготовлених глиняних структурах були опубліковані в Міжнародному журналі архітектурного обчислювального моделювання. Головна мета дослідження полягає в пошуку життєздатного довгострокового рішення для глобальної проблеми управління відходами та викидами CO2, яка також впливає на будівельну галузь та управління відходами від будівництва.

Композит 'MyCera' проявляє помітні структурні властивості порівняно зі схожою матеріальною сумішшю без міцелію. Припускається, що високий приріст міцності на розтяг зумовлений процесом росту, який відбувається після друку. Дослідники додають, що "такий розумний розподіл волокон був неможливий з матеріалу, який не росте".

Команда Лабораторії форм скористалася 3D-принтером Delta WASP 40100 Clay від італійського виробника 3D-принтерів WASP у своїй дослідницькій роботі, успішно використовуючи цю систему для 3D-друку з використанням MyCera. За словами дослідників, відкрита система, масштаб та можливість друкувати з використанням будь-якого матеріалу на основі глини роблять її дуже придатною для цього проєкту.

Використовуючи 3D-принтер Delta WASP, команда Лабораторії форм встановила, що, крім поліпшення структурних характеристик глини, надрукованої за допомогою 3D-друку, міцелій також може бути використаний для біо-зварювання різних компонентів. Дослідники успішно створили кілька структур, розмістивши 3D-надруковані елементи так, що міцелій продовжував рости. Волокна міцелію, що все ще росли в елементах вузлового вузла, могли утворювати з'єднання за рахунок розширення гіфальної мережі. Таким чином, суміжні елементи можна було успішно біо-зварити разом.

За словами дослідників, це може мати значущі наслідки для будівельної промисловості, заміщаючи традиційний бетон більш стійким до біологічного впливу біо-матеріалом MyCera. Тепер команда планує провести додаткові дослідження для досягнення цієї мети.

Запропонований матеріальний склад може замінити в'яжучі на основі цементу. Для перевірки припущення про перевагу структурного ефекту зростання волокон планується порівняння армування міцелію та інших волокон, які загалом використовуються для збільшення міцності на розтяг, таких як базальтові та скляні волокна.

Востаннє 3D Printing Industry відвідав AM Summit Denmark 2023, найбільшу щорічну конференцію з 3D-друку в Скандинавії. Датські AM Hub, організатори заходу, описали проеєкт I AM MSHRM, спільну розробку з групою Б'ярке Інгельса.

Ця співпраця призвела до співпраці та часткової конструкції донат-подібної структури, яка є екологічно стійким тимчасовим спорудженням. Каркас структури виготовляється за допомогою 3D-друку з використанням пластикових відходів, місцевого тростянику та кукурудзяного крохмалю. Потім каркас заповнюється міцелієм для утворення стін.

Замість того, щоб потребувати 20 років для вирощування дерева, ви можете вирощувати панелі з міцелію за 20 днів або менше. Цей друк, який зараз виготовлений з переробленого пластику, також може стати біоматеріалом і повністю розкладатися. 

В іншому місці було оголошено, що лондонська дизайнерська агенція Blast Studio розробила свій власний метод 3D-друку з використанням міцелію. Компанія використовувала біоматеріал для 3D-друку живого архітектурного будівельного стовпа. Ця біомасивна конструкція висотою понад два метри була розроблена для забезпечення міцності та необхідних умов для зростання міцелію.

За словами Паоли Гарноуссет, співзасновниці Blast Studio, основною метою цього проєкту було створення багатофункціональної структури, яка може бути зібрана грибами, а також служити функціональним стовпом для будівництва.