Producción y prueba del comportamiento a la humedad y las propiedades térmicas de la paja de colza y los biocompuestos de micelio de Ganoderma resinaceum

Nuestra investigación tiene como objetivo integrar los biocompuestos de micelio en la industria de la construcción desarrollando materiales que sean competitivos con las opciones convencionales actuales. Abordamos el rendimiento, la durabilidad y la aplicabilidad. El protocolo aborda la brecha en garantizar la correcta producción y prueba de biocompuestos de micelio en línea con los estándares de la industria de la construcción, con un enfoque en lograr resultados experimentales repetibles y homogéneos.

El material muestra un rendimiento comparable al de los materiales de construcción convencionales, especialmente en términos de aislamiento, lo que destaca su potencial. El siguiente reto es abordar la durabilidad y la gestión al final de la vida útil. Esta última, una consideración novedosa para los materiales de construcción de base biológica.

Nuestro enfoque seguirá siendo en los materiales de construcción del micelio y, en el futuro, también en materiales puros de micelio, analizando los valores intrínsecos de las especies fúngicas, así como en biocompuestos de micelio. También investigamos la automatización para el ámbito industrial. Para empezar, utiliza un lazo de inoculación estéril para cortar una placa de Petri de 100 milímetros de diámetro completamente colonizada de medio de ganoderma resinaceum en cuatro secciones iguales.

Transfiere dos secciones del medio colonizado a una taza estéril de licuadora de laboratorio. Añade 50 mililitros de caldo de extracto de malta a la taza y mézclalo con el micelio del agar. Luego vierte la mezcla de caldo inoculado en la bolsa que contiene autoclave, celulosa y agua.

Masajea manualmente el contenido de la bolsa durante dos minutos para asegurar que la mezcla sea uniforme. Ahora ajusta la cámara climática a 30 grados Celsius y un 80% de humedad relativa, y transfiere la bolsa inoculada a la cámara climática durante cinco días. Para la preparación del sustrato, coloca un cuenco o cubo vacío en una báscula y déjalo en la tare.

Luego transfiere el sustrato al cubo y anota su peso. A continuación, pesa el agua desmineralizada en una proporción de 1,65 a uno respecto al sustrato. Mezcla bien el sustrato y riega con las manos.

Utiliza una hormigonera para manipular grandes cantidades de sustrato. Luego coloca la mezcla de sustrato hidratado en bolsas autoclavables. Coloca las bolsas en un autoclave y haz un ciclo a 121 grados Celsius durante 25 minutos.

Para la inoculación del sustrato, usando una báscula, pesa la cría en un 10% del peso húmedo total del sustrato y el agua. Vierte el spawn pesado en la bolsa que contiene el sustrato esterilizado. Luego sella la bolsa con un sellador térmico o cinta adhesiva, y agita o masajea la bolsa suavemente durante dos minutos para distribuir el spawn de forma uniforme.

Para el moldeado, pesa el molde en la báscula. Llénalo con el sustrato inoculado y extiéndelo uniformemente para crear una superficie plana. Después, cubre el molde con papel perforado y fíjalo en su sitio con cinta adhesiva.

Coloca los moldes rellenos y cubiertos en una cámara climática ajustada a 25 grados Celsius y un 80% de humedad relativa durante siete días. Después de aproximadamente siete días de crecimiento, retira cuidadosamente la muestra del molde. Colócalo sobre papel de horno a 65 grados Celsius durante 24 horas para absorber la humedad y evitar que se pegue.

Tras calibrar el software del medidor de caudal de calor, introduce los datos básicos y la descripción de la muestra en el software. Ajusta la temperatura de la placa superior e inferior según sea necesario. Luego coloca la muestra compuesta a base de micelio en el medidor de flujo de calor y cierra la puerta.

Selecciona la calibración realizada previamente. Luego haz clic izquierdo para marcar el punto de ajuste de carga en 2,1 kilopascal, y haz clic en el botón de inicio para iniciar la prueba. Para medir la capacidad calorífica específica, coloca la muestra compuesta a base de micelio dentro del medidor de flujo de calor y cierra la puerta de forma segura.

Establece los valores especificados en la tabla de puntos de conjunto. Y selecciona la calibración de pila vacía realizada previamente. Haz clic izquierdo para marcar el punto de ajuste de carga en 2,1 kilopascal.

Luego haz clic en el botón de inicio. Para el análisis de absorción y desorción de humedad, prepara una caja de agua llena de agua hasta un cuarto de su altura. Utiliza tres tiras de cinta de plástico para suspender la muestra compuesta a base de micelio sobre el agua sin tocarla.

Luego mide la muestra usando un calibrador vernier. A intervalos especificados de 0,5, 1, 2, 4, 8, 24 y 48 horas, retira la muestra de la caja de agua. Pésalo en una báscula y mide rápidamente sus dimensiones para minimizar la pérdida de humedad.

Después de cada medición, devuelva la muestra a la caja de agua y cierra la tapa. Tras 48 horas, saca la muestra de la caja de agua y colócala en una cámara climática ajustada a 25 grados Celsius y un 40% de humedad relativa. Para mediciones de resistencia a la compresión, utilice un calibrador vernier para medir las dimensiones de la muestra compuesta basada en micelio siguiendo el procedimiento estándar.

Coloca la muestra en la máquina universal de pruebas, colocándola centrada sobre la placa de compresión inferior. Luego enciende la máquina universal de pruebas y arranca el software operativo para asegurar la conexión correcta. En el software, busca ISO 29469 usando la herramienta de búsqueda.

Haz clic derecho en el estándar listado y pulsa Editar Método para continuar. Pulsa el botón Iniciar experimento en el software universal de la máquina de pruebas para iniciar la prueba de compresión. Para acondicionar las muestras frescas, suspenderlas en la caja de agua durante 24 horas como se describió anteriormente.

Transfiere muestras húmedas no utilizadas a un horno a 50 grados Celsius con ventilación con ventilador durante 12 horas. Para evaluar los repelentes de agua, añade nueve mililitros de agua con un mililitro de tinte azul en un Erlenmeyer de 20 mililitros y mezcla bien. Luego, usando un delgado rotulador, divide la superficie de la muestra compuesta a base de micelio en cuatro cuadrantes.

Usando una micropipeta, mide 100 microlitros de agua teñida. Coloca una gota sobre una superficie plana en cada uno de los cuatro cuadrantes. Utilizando una cámara sujeta con trípode, alineada a la altura de los ojos con la superficie superior de la muestra, toma una fotografía de cada gota.

Las muestras que pasaron la inspección visual mostraron una superficie blanca uniforme con textura lisa y sin decoloración ni descamación, coincidiendo con la apariencia esperada para compuestos a base de micelio adecuadamente cultivados. Muestras de compuestos basados en micelio visiblemente insuficientes mostraron signos de contaminación, incluyendo manchas superficiales multicolores como verde, negro, amarillo y azul, así como áreas con textura desigual y regiones escamosas o cubiertas de vegetación. Un tercer ejemplo de MBC de baja calidad mostraba una estructura poco empaquetada con partículas visibles de paja y una cobertura de micelio incompleta.

La conductividad térmica media de las muestras se mantuvo consistentemente baja, en 0,0367 vatios por metro Kelvin, confirmando propiedades de aislamiento adecuadas. La resistencia media a la compresión fue mayor en la condición post-seca con 24,99 kilopascales, seguida por la en estado seco con 21,02 kilopascales. Y el menor bajo condiciones de lluvia, con 14,85 kilopascales.