Produzione e test del comportamento all'umidità e delle proprietà termiche della paglia di colza e dei biocompositi di micelio Ganoderma resinaceum

La nostra ricerca mira a integrare i biocompositi di micelio nell'industria delle costruzioni sviluppando materiali competitivi rispetto alle attuali opzioni convenzionali. Affrontiamo prestazioni, durata e applicabilità. Il protocollo colma la lacuna nell'assicurare una corretta produzione e test di biocompositi di micelio in linea con gli standard dell'industria delle costruzioni, con un focus sul raggiungimento di risultati sperimentali ripetibili e omogenei.

Il materiale mostra prestazioni paragonabili a quelle dei materiali da costruzione convenzionali, soprattutto in termini di isolamento, evidenziandone il potenziale. La prossima sfida è affrontare la durata e la gestione della fine della vita. La seconda, una considerazione nuova per i materiali da costruzione a base biologica.

Il nostro focus rimarrà sui materiali da costruzione del micelio e, in futuro, anche sui materiali puri del micelio, valutando i valori intrinseci delle specie fungine, così come nei biocompositi del micelio. Ci occupiamo anche dell'automazione per il panorama industriale. Per cominciare, si utilizza un anello di inoculazione sterile per tagliare una piastra di Petri completamente colonizzata di 100 millimetri di mezzo di ganoderma resinaceum in quattro sezioni uguali.

Trasferire due sezioni del mezzo colonizzato in una coppa sterile per un blender da laboratorio. Aggiungi 50 millilitri di brodo di estratto di malto alla tazza e mescolalo con il micelio sull'agar. Poi versa la miscela di brodo inoculata nella busta contenente autoclave, cellulosa e acqua.

Massaggia manualmente il contenuto della busta per due minuti per assicurare una miscelazione uniforme. Ora imposta la camera climatica a 30 gradi Celsius e all'80% di umidità relativa, e trasferisci la sacca inoculata nella camera climatica per cinque giorni. Per la preparazione del substrato, posiziona una ciotola o un secchio vuoto su una bilancia e mettilo in tare.

Poi trasferisci il substrato nel secchio e annota il suo peso. Successivamente, pesa l'acqua demineralizzata in un rapporto di 1,65 a uno rispetto al substrato. Mescola bene il substrato e annaffia con le mani.

Usa un betoniere per gestire grandi quantità di substrato. Poi metti la miscela di substrato idratata in sacchetti autoclaviabili. Metti le borse in un autoclave e fai un ciclo a 121 gradi Celsius per 25 minuti.

Per l'inoculazione del substrato, usando una bilancia, pesa la deposizione al 10% del peso umido totale del substrato e dell'acqua. Versa la deposizione pesata nel sacco contenente il substrato sterilizzato. Poi sigilla il sacchetto usando un termosigillante o un nastro adesivo, e scuoti o massaggia delicatamente il sacchetto per due minuti per distribuire lo spawn in modo uniforme.

Per la modanatura, pesa lo stampo sulla bilancia. Riempila con il substrato inoculato e spargila uniformemente per creare una superficie piatta. Dopodialmente, copri lo stampo con un foglio perforato e fissalo in posizione con del nastro adesivo.

Posiziona le muffe riempite e coperte in una camera climatica impostata a 25 gradi Celsius e all'80% di umidità relativa per sette giorni. Dopo circa sette giorni di crescita, rimuovi con cura il campione dalla muffa. Mettila su carta da forno in forno impostata a 65 gradi Celsius per 24 ore per assorbire l'umidità e evitare che si attacchi.

Dopo aver calibrato il software del misuratore di flusso di calore, inserisci i dati di base e la descrizione del campione nel software. Imposta la temperatura della piastra superiore e inferiore secondo necessità. Poi metti il campione composito a base di micelio nel misuratore di flusso di calore e chiudi la porta.

Seleziona la calibrazione eseguita in precedenza. Poi clicca con il tasto sinistro per spuntare il punto di impostazione del carico a 2,1 kilopascal, e clicca sul pulsante start per avviare il test. Per misurare la capacità termica specifica, posizionare il campione composito a base di micelio all'interno del misuratore di flusso di calore e chiudere saldamente la porta.

Imposta i valori specificati nella tabella dei punti di insieme. E seleziona la calibrazione dello stack vuoto eseguita in precedenza. Clicca con il tasto sinistro per segnare il punto di impostazione del carico a 2,1 kilopascal.

Poi clicca sul pulsante start. Per l'assorbimento e l'analisi di disorbio, preparare una scatola d'acqua riempita fino a un quarto della sua altezza con acqua. Usa tre strisce di nastro adesivo di plastica per sospendere il campione composito a base di micelio sopra l'acqua senza toccarlo.

Poi misura il campione usando un calibro vernier. A intervalli specificati di zero, 0,5, 1, 2, 4, 8, 24 e 48 ore, rimuovere il campione dalla scatola dell'acqua. Pesalo su una bilancia e misurane rapidamente le dimensioni per minimizzare la perdita di umidità.

Dopo ogni misurazione, riportare il campione nella scatola dell'acqua e chiudere il coperchio. Dopo 48 ore, estrai il campione dalla scatola dell'acqua e mettilo in una camera climatica impostata a 25 gradi Celsius e 40% di umidità relativa. Per le misurazioni della resistenza alla compressione, si utilizza un calibro vernier per misurare le dimensioni del campione composito a base di micelio seguendo la procedura standard.

Posizionare il campione nella macchina universale di test, posizionandolo al centro sopra la piastra di compressione inferiore. Poi accendi la macchina universale per i test e avvia il software operativo per garantire la corretta connessione. Nel software, cerca ISO 29469 usando lo strumento di ricerca.

Clicca con il tasto destro sullo standard indicato e premi Metodo Modifica per procedere. Premi il pulsante Avvia Esperimento nel software universale della macchina di prova per avviare il test di compressione. Per condizionare i campioni freschi, sospendoli nella scatola d'acqua per 24 ore come descritto in precedenza.

Trasferire campioni umidi non utilizzati in un forno impostato a 50 gradi Celsius con ventilazione del ventilatore per 12 ore. Per valutare i repellenti idque, aggiungi nove millilitri d'acqua con un millilitro di colorante blu in un Erlenmeyer da 20 millilitri e mescola accuratamente. Poi, utilizzando una penna sottile a punta di feltro, dividi la superficie del campione composito a base di micelio in quattro quadranti.

Usando una micropipetta, misura 100 microlitri di acqua tinta. Posiziona una goccia su una superficie piana in ciascuno dei quattro quadranti. Utilizzando una fotocamera tenuta su treppiede, allineata all'altezza degli occhi con la superficie superiore del campione, scatta una fotografia di ogni goccia.

I campioni che hanno superato l'ispezione visiva hanno mostrato una superficie bianca uniforme con texture liscia e senza scolorimenti o squame, corrispondendo all'aspetto previsto per compositi a base di micelio adeguatamente coltivati. Campioni compositi a base di micelio visibilmente inadeguati mostravano segni di contaminazione, inclusi macchie superficiali multicolori come verde, nero, giallo e blu, oltre ad aree con texture irregolare e aree squamate o invase dalla vegetazione. Un terzo esempio di MBC di scarsa qualità mostrava una struttura debolmente impacchettata con particelle di paglia visibili e una copertura di micelio incompleta.

La conducibilità termica media dei campioni è rimasta costantemente bassa a 0,0367 watt per metro Kelvin, confermando adeguate proprietà isolanti. La resistenza media alla compressione è stata più alta in condizioni post-essiccate con 24,99 kilopascali, seguita dallo stato secco con 21,02 kilopascali. E il minimo in condizioni di umidità, con 14,85 kilopascali.