Production et test du comportement à l’humidité et des propriétés thermiques de la paille de colza et des biocomposites de mycélium de Ganoderma resinaceum

Nos recherches visent à intégrer les biocomposites de mycélium dans l’industrie de la construction en développant des matériaux compétitifs par rapport aux options conventionnelles actuelles. Nous prenons en compte la performance, la durabilité et l’applicabilité. Le protocole couvre la lacune dans la garantie d’une production et d’un test corrects de biocomposites mycéliums conformément aux normes de l’industrie de la construction, en mettant l’accent sur l’obtention de résultats expérimentaux reproductibles et homogènes.

Le matériau présente des performances comparables à celles des matériaux de construction conventionnels, notamment en termes d’isolation, ce qui met en valeur son potentiel. Le défi suivant est de s’attaquer à la durabilité et à la gestion en fin de vie. La seconde, une considération nouvelle pour les matériaux de construction bio-base.

Notre attention restera portée sur les matériaux de construction mycélium, et à l’avenir, nous nous concentrerons également sur les matériaux purs en mycélium, en examinant les valeurs intrinsèques des espèces fongiques, ainsi que dans les biocomposites mycélium. Nous nous intéressons aussi à l’automatisation pour le paysage industriel. Pour commencer, utilisez une boucle d’inoculation stérile pour couper une boîte de Petri entièrement colonisée de 100 millimètres de diamètre contenant un milieu de ganoderma resinaceum en quatre sections égales.

Transférez deux sections du milieu colonisé dans une coupelle de mélangeur de laboratoire stérile. Ajoutez 50 millilitres de bouillon d’extrait de malt dans la tasse et mélangez-le avec le mycélium sur l’agar. Versez ensuite le mélange de bouillon inoculé dans le sac contenant de l’autoclave, de la cellulose et de l’eau.

Massez manuellement le contenu du sac pendant deux minutes pour assurer un mélange uniforme. Réglez maintenant la chambre climatique à 30 degrés Celsius et 80 % d’humidité relative, puis transférez le sac inoculé dans la chambre climatique pendant cinq jours. Pour la préparation du substrat, placez un bol ou un seau vide sur une balance et faites-le taire.

Ensuite, transférez le substrat dans le seau et notez son poids. Ensuite, peser l’eau déminéralisée dans un rapport de 1,65 pour un par rapport au substrat. Mélangez bien le substrat et arrosez avec les mains.

Utilisez un mélangeur à ciment pour manipuler de plus grandes quantités de substrat. Ensuite, placez le mélange de substrat hydraté dans des sacs autoclavables. Placez les sacs dans un autoclave et faites un cycle à 121 degrés Celsius pendant 25 minutes.

Pour l’inoculation du substrat, à l’aide d’une balance, peser la ponte à 10 % du poids humide total du substrat et de l’eau. Versez les frayères pesées dans le sac contenant le substrat stérilisé. Ensuite, scellez le sac avec un thermoscellant ou un ruban adhésif, et secouez ou massez doucement le sac pendant deux minutes pour répartir le spawn uniformément.

Pour le moulage, pèsez le moule sur la balance. Remplissez-le avec le substrat inoculé et étalez-le uniformément pour obtenir une surface plane. Ensuite, couvrez le moule avec du papier perforé et fixez-le en place avec du ruban adhésif.

Placez les moules remplis et recouverts dans une chambre climatique réglée à 25 degrés Celsius et 80 % d’humidité relative pendant sept jours. Après environ sept jours de croissance, retirez soigneusement l’échantillon de la moisissure. Posez-le sur du papier cuisson dans un four réglé à 65 degrés Celsius pendant 24 heures pour absorber l’humidité et éviter qu’il ne colle.

Après avoir calibré le logiciel du débitmètre de chaleur, saisissez les données de base et la description de l’échantillon dans le logiciel. Réglez la température de la plaque supérieure et inférieure selon les besoins. Ensuite, placez l’échantillon composite à base de mycélium dans le portemètre, puis fermez la porte.

Sélectionnez la calibration précédemment effectuée. Ensuite, cliquez sur le bouton gauche pour cocher le point de consigne de charge à 2,1 kilopascal, puis cliquez sur le bouton start pour lancer le test. Pour mesurer la capacité thermique spécifique, placez l’échantillon composite à base de mycélium à l’intérieur du débitmètre thermique et fermez la porte de façon sécurisée.

Définissez les valeurs spécifiées dans la table des points de réglage. Et sélectionnez la calibration de la pile vide précédemment effectuée. Cliquez le bouton gauche pour cocher le point de consigne de charge à 2,1 kilopascal.

Puis cliquez sur le bouton start. Pour l’absorption et l’analyse de désorption de l’humidité, préparez une boîte d’eau remplie d’eau jusqu’à un quart de sa hauteur. Utilisez trois bandes de ruban plastique pour suspendre l’échantillon composite à base de mycélium au-dessus de l’eau sans le toucher.

Ensuite, je mesure l’échantillon à l’aide d’un étrier vernier. À des intervalles spécifiés de zéro, 0,5, 1, 2, 4, 8, 24 et 48 heures, retirez l’échantillon de la boîte d’eau. Pesez-le sur une balance et mesurez rapidement ses dimensions pour minimiser la perte d’humidité.

Après chaque mesure, remettez l’échantillon dans la boîte d’eau et refermez le couvercle. Après 48 heures, retirez l’échantillon de la boîte d’eau et placez-le dans une chambre climatique réglée à 25 degrés Celsius et 40 % d’humidité relative. Pour les mesures de résistance à la compression, utilisez un étrier vernier pour mesurer les dimensions de l’échantillon composite à base de mycélium selon la procédure standard.

Placez l’échantillon dans la machine d’essai universelle, en le positionnant au centre au-dessus de la plaque de compression inférieure. Ensuite, allumez la machine de test universelle, et lancez le logiciel d’exploitation pour assurer une bonne connexion. Dans le logiciel, recherchez ISO 29469 à l’aide de l’outil de recherche.

Faites un clic droit sur la norme listée, puis appuyez sur Modifier la méthode pour continuer. Appuyez sur le bouton Start Experiment dans le logiciel universel de la machine de test pour lancer le test de compression. Pour conditionner les échantillons frais, suspendez-les dans la boîte d’eau pendant 24 heures comme décrit précédemment.

Transférez les échantillons humides non utilisés dans un four réglé à 50 degrés Celsius avec ventilation par ventilateur pendant 12 heures. Pour évaluer les répulsifs aquatiques, ajoutez neuf millilitres d’eau avec un millilitre de colorant bleu dans un Erlenmeyer de 20 millilitres, et mélangez soigneusement. Ensuite, à l’aide d’un feutre fin, divisez la surface de l’échantillon composite à base de mycélium en quatre quadrants.

À l’aide d’une micropipette, mesurez 100 microlitres d’eau teinte. Placez une gouttelette sur une surface plane dans chacun des quatre quadrants. À l’aide d’un appareil photo tenu sur trépied, aligné à hauteur des yeux avec la surface supérieure de l’échantillon, prenez une photo de chaque gouttelette.

Les échantillons ayant passé l’inspection visuelle ont montré une surface blanche uniforme avec une texture lisse, sans décoloration ni écaillage, correspondant à l’apparence attendue pour des composites à base de mycélium suffisamment cultivés. Des échantillons composites à base de mycélium visiblement insuffisants présentaient des signes de contamination, notamment des taches de surface multicolores telles que verte, noire, jaune et bleue, ainsi que des zones à texture inégale et des zones squameuses ou envahissantes. Un troisième exemple de MBC de mauvaise qualité montrait une structure faiblement compacte avec des particules de paille visibles et une couverture mycélium incomplète.

La conductivité thermique moyenne des échantillons est restée constamment basse à 0,0367 watt par mètre Kelvin, confirmant des propriétés d’isolation adéquates. La résistance moyenne à la compression était la plus élevée en état post-séché à 24,99 kilopascals, suivie de l’état sec à 21,02 kilopascals. Et le plus bas sous conditions humides à 14,85 kilopascals.