Produkcja i testowanie zachowania wilgoci oraz właściwości termicznych słomy rzepakowej i żywicy Ganoderma Mycelium Bio-Composites

Nasze badania mają na celu integrację biokompozytów grzybniowych z przemysłem budowlanym poprzez opracowanie materiałów konkurencyjnych wobec obecnych konwencjonalnych opcji. Zajmujemy się wydajnością, trwałością i zastosowaniem. Protokół ten rozwiązuje lukę w zapewnieniu prawidłowej produkcji i testowania biokompozytów grzybni zgodnie ze standardami branży budowlanej, koncentrując się na osiąganiu powtarzalnych i jednorodnych wyników eksperymentalnych.

Materiał ten wykazuje wydajność porównywalną z konwencjonalnymi materiałami budowlanymi, zwłaszcza pod względem izolacji, podkreślając jego potencjał. Kolejnym wyzwaniem jest rozwiązanie kwestii trwałości i zarządzania na koniec okresu użytkowania. To drugie to nowatorskie zagadnienie dla materiałów budowlanych opartych na bio.

Nasz nacisk pozostanie na materiałach budowlanych z grzybni, a w przyszłości również na czystych materiałach grzybni, analizując wartości wewnętrzne gatunków grzybów oraz biokompozytów grzybni. Przyglądamy się także automatyzacji w środowisku przemysłowym. Na początek użyj sterylnej pętli inokulacyjnej, aby pociąć w pełni skolonizowaną miskę Petriego o średnicy 100 milimetrów z medium żywicowego ganoderma na cztery równe sekcje.

Przenieś dwie sekcje skolonizowanego medium do sterylnego kubka blendera laboratoryjnego. Dodaj do kubka 50 mililitrów bulionu ze słodu i wymieszaj go z grzybnią na agarze. Następnie wlej zaszczepioną mieszankę bulionu do worka zawierającego autoklaw, celulozę i wodę.

Masuj zawartość woreczka ręcznie przez dwie minuty, aby równomiernie się wymieszać. Teraz ustaw komorę klimatyczną na 30 stopni Celsjusza i 80% wilgotności względnej, a następnie przenieś zaszczepiony worek do komory klimatycznej na pięć dni. Do przygotowania podłoża postaw pustą miskę lub wiadro na wadze i wytrzeć je.

Następnie przenieś podłoże do wiadra i zapisz jego wagę. Następnie zważ zmineralizowaną wodę w stosunku 1,65 do 1 względem podłoża. Dokładnie wymieszaj podłoże i podlewaj rękami.

Do obsługi większych ilości podłoża używaj mieszarki cementowej. Następnie umieść nawilżoną mieszankę podłoża w workach autoklawowych. Włóż torby do autoklawu i uruchom cykl w temperaturze 121 stopni Celsjusza przez 25 minut.

Do inokulacji podłoża, używając wagi, zważ tarło na 10% całkowitej mokrej masy podłoża i wody. Wlej zważone tarło do worka zawierającego sterylne podłoże. Następnie zamknąć worek za pomocą termoforu lub taśmy i delikatnie potrząsać lub masować worek przez dwie minuty, aby równomiernie rozłożyć spawn.

Do formowania zważ formę na wadze. Napełnij go zaszczepionym podłożem i rozprowadz równomiernie, aby uzyskać płaską powierzchnię. Następnie przykryj formę perforowaną folią i przymocuj taśmą.

Wypełnione i przykryte formy umieść w komorze klimatycznej ustawionej na 25 stopni Celsjusza i wilgotności względnej 80% na siedem dni. Po około siedmiu dniach wzrostu ostrożnie wyjmij próbkę z formy. Umieść go na papierze do pieczenia w piekarniku ustawionym na 65 stopni Celsjusza na 24 godziny, aby wchłonął wilgoć i zapobiegł przyklejaniu się.

Po kalibracji oprogramowania miernika przepływu ciepła wprowadź podstawowe dane i opis próbki do oprogramowania. Ustaw temperaturę górnej i dolnej płyty według potrzeb. Następnie umieść próbkę kompozytu na bazie grzybni w mierniku przepływu ciepła i zamknij drzwi.

Wybierz wcześniej wykonaną kalibrację. Następnie kliknij lewym przyciskiem, aby zaznaczyć punkt nastawienia obciążenia na 2,1 kilopaskala, i kliknij przycisk start, aby rozpocząć test. Aby zmierzyć pojemność cieplną, umieść próbkę kompozytową na bazie grzybni wewnątrz miernika przepływu ciepła i bezpiecznie zamknij drzwi.

Ustaw wartości określone w tabeli punktów nastawienia. I wybierz wcześniej wykonaną kalibrację pustego stosu. Kliknij lewym przyciskiem, aby zaznaczyć punkt nastawienia obciążenia na 2,1 kilopaskala.

Następnie kliknij przycisk start. Do analizy absorpcji wilgoci i desorpcji przygotuj pudełko z wodą wypełnione do jednej czwartej wysokości wody. Użyj trzech pasków taśmy plastikowej, aby zawiesić próbkę kompozytu na bazie grzybni nad wodą, nie dotykając jej.

Następnie zmierzyć próbkę za pomocą zacisku werniera. W określonych odstępach zera, 0,5, 1, 2, 4, 8, 24 i 48 godzin pobierz próbkę z pudełka z wodą. Zważ ją na wadze i szybko zmierz jej wymiary, aby zminimalizować utratę wilgoci.

Po każdym pomiarze odłóż próbkę do pudełka z wodą i zamknij pokrywkę. Po 48 godzinach wyjmij próbkę z pudełka z wodą i umieść ją w komorze klimatycznej ustawionej na 25 stopni Celsjusza i 40% wilgotności względnej. Do pomiarów wytrzymałości na ściskanie użyj zacisku werniera, aby zmierzyć wymiary próbki kompozytowej na bazie grzybni zgodnie ze standardową procedurą.

Umieść próbkę w uniwersalnej maszynie testującej, ustawiając ją wyśrodkowano nad dolną płytą kompresyjną. Następnie włącz uniwersalną maszynę testową i uruchom oprogramowanie operacyjne, aby zapewnić prawidłowe połączenie. W oprogramowaniu wyszukaj ISO 29469 za pomocą narzędzia wyszukiwania.

Kliknij prawym przyciskiem myszy na podany standard i naciśnij Edytuj metodę, aby przejść dalej. Naciśnij przycisk Start Experiment w oprogramowaniu uniwersalnej maszyny testującej, aby rozpocząć test kompresji. Aby przygotować świeże próbki, zawieś je w pudełku z wodą na 24 godziny, jak opisano wcześniej.

Przelej niewykorzystane wilgotne próbki do piekarnika ustawionego na 50 stopni Celsjusza z wentylacją przez wentylator przez 12 godzin. Aby ocenić właściwości odstraszające wodę, dodaj dziewięć mililitrów wody z jednym mililitrem niebieskiego barwnika w 20-mililitrowym Erlenmeyerze i dokładnie wymieszaj. Następnie, używając cienkiego flomasteru, dzielę powierzchnię próbki kompozytowej na bazie grzybni na cztery ćwiartki.

Za pomocą mikropipety zmierz 100 mikrolitrów barwionej wody. Umieść jedną kroplę na płaskiej powierzchni w każdym z czterech ćwiartków. Za pomocą aparatu trzymanego na statywie, ustawionego na wysokości oczu z górną powierzchnią próbki, wykonaj zdjęcie każdej kropli.

Próbki, które przeszły wizualną inspekcję, wykazały białą, jednolitą powierzchnię o gładkiej fakturze i bez przebarwień czy łuszczenia się, odpowiadając oczekiwanemu wyglądowi dla odpowiednio uprawianych kompozytów na bazie grzybni. Widocznie niewystarczające próbki kompozytów na bazie grzybni wykazywały oznaki skażenia, w tym wielokolorowe plamy powierzchniowe, takie jak zielony,, żółty i niebieski, a także obszary o nierównej fakturze oraz łuszczące się lub przerośnięte obszary. Trzeci przykład słabej jakości MBC wykazał luźno upakowaną strukturę z widocznymi cząstkami słomy i niepełnym pokryciem grzybnią.

Średnia przewodność cieplna próbek pozostawała konsekwentnie niska, wynosząca 0,0367 wata na metr kelvina, co potwierdza odpowiednie właściwości izolacyjne. Średnia wytrzymałość ściskająca była najwyższa w warunkach po suszeniu i wynosiła 24,99 kilopaskala, a następnie w stanie suchym – 21,02 kilopaskala. A najniższa w mokrych warunkach to 14,85 kilopaskal.