ייצור ובדיקה של התנהגות לחות ותכונות תרמיות של קש לפתית וביו-קומפוזיטים של תפטיר Ganoderma resinaceum

המחקר שלנו שואף לשלב ביוקומפוזיטים של מיצליום בתעשיית הבנייה על ידי פיתוח חומרים התחרותיים לאפשרויות המסורתיות הנוכחיות. אנחנו עוסקים בביצועים, עמידות ויישומים. הפרוטוקול מתמודד עם הפער בהבטחת ייצור ובדיקה נכונים של ביוקומפוזיטים של מיציליום בהתאם לסטנדרטים של תעשיית הבנייה, עם דגש על השגת תוצאות ניסוי הומוגניות וחזרתיות.

החומר מציג ביצועים דומים לחומרי בנייה קונבנציונליים, במיוחד מבחינת בידוד, מה שמדגיש את ההבטחה שלו. האתגר הבא הוא התמודדות עם עמידות וניהול סוף החיים. האחרון, שיקול חדשני לחומרי בנייה מבוססי ביולוגיה.

המיקוד שלנו יישאר בחומרי בנייה של מיסליום, ובעתיד גם בחומרים טהורים של מיציליום, תוך בחינת הערכים הפנימיים של מיני פטריות, וכן בביוקומפוזיטים של מיצליום. אנחנו גם בודקים אוטומציה לנוף התעשייתי. כדי להתחיל, השתמשו בלולאת חיסון סטרילית כדי לחתוך צלחת פטרי בקוטר 100 מ"מ של מדיום גנודרמה רזינאצאום לארבעה חלקים שווים.

העבר שני חלקים מהמדיום המושב לכוס בלנדר מעבדה סטרילית. הוסיפו 50 מיליליטר של ציר תמצית מאלט לכוס וערבבו עם המיצליום שעל האגר. לאחר מכן שפכו את תערובת המרק המחוסן לשקית המכילה אוטוקלב, תאית ומים.

עסו את תכולת השקית ידנית במשך שתי דקות כדי להבטיח ערבוב אחיד. כעת כוון את תא האקלים ל-30 מעלות צלזיוס ו-80% לחות יחסית, והעבר את השקית המחוסנת לתא האקלים למשך חמישה ימים. להכנת המצע, הנח קערה או דלי ריק על משקל והטיר אותו.

לאחר מכן העבר את המצע לדלי ולתעד את משקלו. לאחר מכן, שקלו מים דה-מינרליים ביחס של 1.65 לאחד ביחס למצע. ערבבו את המצע והשקו היטב עם הידיים.

השתמש במערבל מלט לטיפול בכמויות גדולות יותר של מצע. לאחר מכן שים את תערובת המצע המיובש בשקיות אוטוקלביות. הכניסו את השקיות לאוטוקלאב, והריצו מחזור בטמפרטורה של 121 מעלות צלזיוס במשך 25 דקות.

לצורך חיסון המצע, באמצעות משקל, שקלו את ההשרצה ל-10% מהמשקל הרטוב הכולל של המצע והמים. שפכו את הספאון השקול לתוך השקית המכילה את המצע הסטרילי. לאחר מכן אטום את השקית עם אטם חום או סרט דבק, ונער או עסה בעדינות במשך שתי דקות כדי לפזר את הספאון באופן שווה.

לגבי העיצוב, שקלו את התבנית על המשקל. מלאו אותו במצע המחוסנ, ופזרו אותו באופן שווה כדי ליצור משטח שטוח. לאחר מכן, כסו את התבנית בנייר כסף מחורר ומקבעים אותה במקומה עם סרט דבק.

הניחו את התבניות המלאות והמכוסות בתא אקלים עם טמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס ולחות יחסית של 80% למשך שבעה ימים. לאחר כ-7 ימים של צמיחה, הסר בזהירות את הדגימה מהעובש. הנח אותו על נייר אפייה בתנור שמכוון ל-65 מעלות צלזיוס למשך 24 שעות כדי לספוג לחות ולמנוע הדבקה.

לאחר כיול תוכנת מד זרימת החום, הזן את הנתונים הבסיסיים ותיאור הדגימה לתוכנה. הגדר את טמפרטורת הלוח העליון והתחתון לפי הצורך. לאחר מכן מניחים את הדגימה המורכבת מבוססת המיצליום במד זרימת החום, וסגרו את הדלת.

בחר את הכיול שבוצע קודם. לאחר מכן לחץ שמאלי כדי לסמן את נקודת הגדרת העומס ב-2.1 קילופסקל, ולחץ על כפתור ההתחלה כדי להתחיל את הבדיקה. כדי למדוד קיבולת חום סגולית, הניחו את דגימת הקומפוזיט מבוססת המיצליום בתוך מד זרימת החום, וסגרו את הדלת היטב.

הגדר את הערכים שצוינו בטבלת נקודות ההגדרה. ובחר את כיול המחסנית הריקה שבוצע קודם. לחץ שמאלי כדי לסמן את נקודת הגדרת העומס ב-2.1 קילופסקל.

ואז לוחצים על כפתור ההתחלה. לניתוח ספיגת לחות וניתוח ספיעה, הכינו קופסת מים מלאה עד רבע מגובהה במים. השתמש בשלוש רצועות של סרט פלסטיק כדי לתלות את הדגימה המורכבת מבוססת המיצליום מעל המים מבלי לגעת בה.

לאחר מכן מדדו את הדגימה באמצעות קליפר ורנייה. במרווחים מוגדרים של אפס, 0.5, 1, 2, 4, 8, 24 ו-48 שעות, יש להוציא את הדגימה מתיבת המים. שקלו אותו על משקל, ומדדו את מידותיו במהירות כדי למזער אובדן לחות.

לאחר כל מדידה, החזירו את הדגימה לתיבת המים וסגרו את המכסה. לאחר 48 שעות, מוציאים את הדגימה מקופסת המים ומניחים אותה בתא אקלים עם טמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס ולחות יחסית של 40%. למדידות חוזק דחיסה, השתמשו בקליפר ורנייר כדי למדוד את מידות הדגימה המורכבת מבוססת המיצליום לפי ההליך הסטנדרטי.

הניחו את הדגימה במכונת הבדיקה האוניברסלית, ומקמו אותה במרכז מעל לוחית הדחיסה התחתונה. לאחר מכן הפעל את מכונת הבדיקה האוניברסלית, והפעיל את תוכנת ההפעלה כדי להבטיח חיבור תקין. בתוכנה, חפש את ISO 29469 באמצעות כלי החיפוש.

לחץ קליק ימני על התקן שצוין, ולחץ על שיטת עריכה כדי להמשיך. לחצו על כפתור Start Experiment בתוכנת מכונת הבדיקה האוניברסלית כדי להתחיל את בדיקת הדחיסה. כדי להכין דגימות טריות, השאירו אותן בתיבת המים למשך 24 שעות כפי שתואר קודם.

העבר דגימות לחות לא בשימוש לתנור שמכוון ל-50 מעלות צלזיוס עם אוורור מאוורר למשך 12 שעות. כדי להעריך דוחות מים, הוסיפו תשעה מיליליטר מים עם מיליליטר אחד של צבע כחול בארלנמאייר בנפח 20 מיליטר, וערבבו היטב. לאחר מכן, באמצעות עט דק עם קצה לבד, מחלקים את פני השטח של הדגימה המורכבת מבוססת המיצליום לארבעה רבעים.

באמצעות מיקרופיפטה, מדוד 100 מיקרוליטר מהמים הצבועים. הנח טיפה אחת על משטח שטוח בכל אחד מארבעת הרבעים. באמצעות מצלמה חצובה, המיושרת בגובה העיניים עם פני השטח העליונים של הדגימה, צלם כל טיפה.

דגימות שעברו בדיקה ויזואלית הראו משטח לבן אחיד עם מרקם חלק וללא שינוי צבע או התקלפות, בהתאם למראה הצפוי של חומרים מרוכבים מבוססי מיציליום שגדלו כראוי. דגימות קומפוזיט מבוססות מיציליום שנראו לא מספקות הראו סימני זיהום, כולל כתמים צבעוניים כמו ירוק, שחור, צהוב וכחול, וכן אזורים עם מרקם לא אחיד ואזורים מתקלפים או מגודלים. דוגמה שלישית ל-MBC באיכות ירודה הציגה מבנה דחוס באופן רופף עם חלקיקי קש גלויים וכיסוי מיציליום לא שלם.

ההולכה התרמית הממוצעת של הדגימות נותרה נמוכה באופן עקבי על 0.0367 וואט למטר קלווין, מה שמאשר תכונות בידוד מספקות. חוזק הדחיסה הממוצע היה הגבוה ביותר במצב לאחר הייבוש עם 24.99 קילופסקלים, ואחריו המצב היבש עם 21.02 קילופסקלים. והנמוך ביותר בתנאים רטובים – 14.85 קילופסקלים.