Name: Produkcja i testowanie zachowania wilgoci oraz właściwości termicznych słomy rzepakowej i żywicy Ganoderma Mycelium Bio-Composites (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-09-05T12:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 39 s
Description: Poznaj metodę produkcji biokompozytów z grzybni Ganoderma z rzepakową słomą do zastosowań termoizolacyjnych w budownictwie. Protokół obejmuje testowanie właściwości wilgotnościowych i wytrzymałościowych materiału.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Mythic był publicznie finansowanym projektem badawczym wspieranym przez SIA Regio-orgaan i prowadzonym jako konsorcjum. Wszystkie wyniki projektu są w pełni zgodne z zasadami FAIR (Findable, Accessible, Interoperable i Reusable). Serdeczne podziękowania dla następujących partnerów za ich nieoceniony wkład, wiedzę i współpracę podczas całego projektu. W kolejności alfabetycznej: Agrodome B.V., Fred van den Burgh; Avans University of Applied Sciences - Caradt, Simone van de Broek FRAAi Architechten, Lydia Fraaije HZ Uniwersytet Nauk Stosowanych, Lennart Zoeter Impershield Europe B.V., Willem Kemmers Mogu S.R.L., Annalisa Moro Nýlausn, Hörður Sveinsson Recell B.V., Yme Flapper Troldtekt B.V., Janine van Cann Uniwersytet Utrechecki, dr J.F. (Jordi) Pelkmans oraz prof. dr H.A.B. (Han) Wösten Verbruggen-paddestoelen B.V., John Verbruggen
Ich zaangażowanie i współpraca odegrały kluczową rolę w rozwoju i sukcesie tych badań.

<ol><li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Global+Status+Report+for+Buildings+and+Construction%3A+Beyond+foundations+-+Mainstreaming+sustainable+solutions+to+cut+emissions+from+the+buildings+sector%22">Global Status Report for Buildings and Construction: Beyond foundations - Mainstreaming sustainable solutions to cut emissions from the buildings sector</a>. , United Nations Environment Programme. (2024).</li>
<li>Waste Statistics. , Eurostat. At
 <a target="_blank" href="https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php?title=Waste_statistics#Data_sources">https://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php?title=Waste_statistics#Data_sources</a> (2025).</li>
<li>Zhao, J. R., Zheng, R., Tang, J., Sun, H. J., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mini-review+on+building+insulation+materials+from+perspective+of+plastic+pollution%3A+Current+issues+and+natural+fibres+as+a+possible+solution%5BTitle%5D)+AND+%22J+Hazard+Mater%22%5BJournal%5D)">A mini-review on building insulation materials from perspective of plastic pollution: Current issues and natural fibres as a possible solution.</a> J Hazard Mater. 438, 129449(2022).</li>
<li>Torres-Regalado, P., Santiago-Calvo, M., Gimeno, J., Rodríguez-Pérez, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+conductivity+aging+and+mechanical+properties+of+polyisocyanurate+%28pir%29+foams+produced+with+different+contents+of+HFO%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Polym+Sci%22%5BJournal%5D)">Thermal conductivity aging and mechanical properties of polyisocyanurate (pir) foams produced with different contents of HFO.</a> J Appl Polym Sci. 140 (40), e54504(2023).</li>
<li>Livne, A., WoSten, H. A., Pearlmutter, D., Gal, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fungal+mycelium+bio-composite+acts+as+a+co2-sink+building+material+with+low+embodied+energy%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Sustainable+Chem+Eng%22%5BJournal%5D)">Fungal mycelium bio-composite acts as a co2-sink building material with low embodied energy.</a> ACS Sustainable Chem Eng. 10 (37), 12099-12106 (2022).</li>
<li>Elsacker, E., Vandelook, S., Brancart, J., Peeters, E., De Laet, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical%2C+physical+and+chemical+characterisation+of+mycelium-based+composites+with+different+types+of+lignocellulosic+substrates%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Mechanical, physical and chemical characterisation of mycelium-based composites with different types of lignocellulosic substrates.</a> PLoS One. 14 (7), e0213954(2019).</li>
<li>Appels, F. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+factors+influencing+mechanical%2C+moisture-and+water-related+properties+of+mycelium-based+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Mater+Des%22%5BJournal%5D)">Fabrication factors influencing mechanical, moisture-and water-related properties of mycelium-based composites.</a> Mater Des. 161, 64-71 (2019).</li>
<li>Girometta, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physico-mechanical+and+thermodynamic+properties+of+mycelium-based+biocomposites%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Sustainability%22%5BJournal%5D)">Physico-mechanical and thermodynamic properties of mycelium-based biocomposites: A review.</a> Sustainability. 11 (1), 281(2019).</li>
<li>Attias, N., Danai, O., Ezov, N., Tarazi, E., Grobman, Y. J. Developing novel applications of mycelium based bio-composite materials for design and architecture. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAttias%2C+N+%22Proceedings+of+Building+With+Biobased+Materials%3A+Best+Practice+and+Performance+Specification%22">Proceedings of Building With Biobased Materials: Best Practice and Performance Specification</a>. , Zagreb, Croatia. (2017).</li>
<li>Jones, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+degradation+and+fire+properties+of+fungal+mycelium+and+mycelium-biomass+composite+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Thermal degradation and fire properties of fungal mycelium and mycelium-biomass composite materials.</a> Sci Rep. 8 (1), 17583(2018).</li>
<li>Elsacker, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comprehensive+framework+for+the+production+of+mycelium-based+lignocellulosic+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Tot+Environ%22%5BJournal%5D)">A comprehensive framework for the production of mycelium-based lignocellulosic composites.</a> Sci Tot Environ. 725, 138431(2020).</li>
<li>Hartley, K., Schülzchen, S., Bakker, C. A., Kirchherr, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+policy+framework+for+the+circular+economy%3A+Lessons+from+the+EU%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clean+Prod%22%5BJournal%5D)">A policy framework for the circular economy: Lessons from the EU.</a> J Clean Prod. 412, 137176(2023).</li>
<li>Thermal Insulation - Determination of Steady-State Thermal Resistance and Related Properties - Heat Flow Meter Apparatus. ISO 8301:1991. , ISO. at
 <a target="_blank" href="https://www.iso.org/standard/15421.html">https://www.iso.org/standard/15421.html</a> (1991).</li>
<li>Hygrothermal Performance of Building Materials and Products - Determination of Moisture Adsorption/Desorption Properties in Response to Periodic Temperature Variation. ISO 23327:2021. , ISO. at
 <a target="_blank" href="https://www.iso.org/standard/75239.html">https://www.iso.org/standard/75239.html</a> (2021).</li>
<li>Cellular Plastics - Determination of Compression Properties. ISO 844:2021. , ISO. at
 <a target="_blank" href="https://www.iso.org/standard/73560.html">https://www.iso.org/standard/73560.html</a> (2021).</li>
<li>Standard Test Method for Corona-Treated Polymer Films Using Water Contact Angle Measurements. ASTM D5946-17. , ASTM International. at
 <a target="_blank" href="https://www.astm.org/d5946-17.html">https://www.astm.org/d5946-17.html</a> (2017).</li>
<li>Houette, T., Maurer, C., Niewiarowski, R., Gruber, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growth+and+mechanical+characterization+of+mycelium-based+composites+towards+future+bioremediation+and+food+production+in+the+material+manufacturing+cycle%5BTitle%5D)+AND+%22Biomimetics%22%5BJournal%5D)">Growth and mechanical characterization of mycelium-based composites towards future bioremediation and food production in the material manufacturing cycle.</a> Biomimetics. 7 (3), 103(2022).</li>
</ol>

Autorzy deklarują brak konfliktów interesów i nie mają istotnych ujawnień.

Kluczowym etapem w rozwoju MBC jest przygotowanie tarła, które musi być wykonywane w surowych warunkach sterylnych przez wykwalifikowanego technika laboratoryjnego. Proces ten jest wrażliwy na zanieczyszczenia i wymaga wysokiego poziomu umiejętności w technikach aseptycznych. Odpowiednie szkolenia z zakresu bezpieczeństwa biologicznego i obsługi laboratoryjnej są niezbędne, ponieważ jakość tarła bezpośrednio wpływa na efektywność kolonizacji i jednorodność materiału końcowego. Całe przygotowanie do spawnu powinno być uko...

W 2022 roku branża budowlana odpowiadała za 21% globalnych emisji gazów cieplarnianych i generowała 38,4% całkowitych odpadów w Unii Europejskiej 1,2. Znaczna część tego wpływu wynika z produkcji i utylizacji konwencjonalnych materiałów izolacyjnych, takich jak kompandowane polistyren (EPS) i pianki poliizocyjanuranowe (PIR). Materiały te są oparte na petrochemikaliach, energoochłonne w produkcji i stanowią długoterminowe zagrożenia środowiskowe ze względu na niską biodegradowalność oraz wysoki poziom zawartego węgla 3,4.
Aby sprostać tym wyzwaniom, obecne badanie przedstawia zoptymalizowaną metodologię produkcji kompozytów na bazie grzybni (MBC) do zastosowań izolacji termicznej. Głównym celem tej metody jest ustanowienie powtarzalnego, laboratoryjnego podejścia, które można skalować do kontekstów przemysłowych, wykorzystując żywicę Ganoderma (GR) uprawianą na słomie rzepakowej (RS). Technika ta została zaprojektowana tak, aby uzyskać w pełni biobazowany, ujemny węgiel materiał izolacyjny o konkurencyjnych właściwościach termicznych i regulujących wilgoć.
MBC oferują znaczące zalety w porównaniu z tradycyjną izolacją. Są one produkowane ze odpadów rolniczych, wymagają minimalnego nakładu energii, pełnią rolę pochłaniacza węgla przez cały okres życia i rozkładają się naturalnie na etapie końca życia, co czyni je silnym kandydatem do systemów budynków o cyrkuli 5,6. W porównaniu z innymi alternatywami opartymi na biobazach, takimi jak celuloza czy konopi, MBC unikalnie łączą niską przewodność cieplną z kohezją strukturalną i strojeniem hydrofobowym, co można osiągnąć poprzez kontrolę wzrostu i techniki postprzetwarzania 7,8.
Szersza literatura coraz częściej potwierdza znaczenie MBC. Przeglądy i badania empiryczne podkreślają ich przydatność do izolacji termicznej i akustycznej, zdolność adaptacji do różnych par podłoża i grzyba oraz potencjał do produkcji modułowej lub in-situ na skalach architektonicznych 6,9,10. Na przykład testowane MBC GR-RS w warunkach kontrolowanych wykazały przewodność cieplną około 0,045 W/m·K, właściwą moc cieplną 1800 J/kg·K oraz wytrzymałość ściskającą do 0,5 MPa, co wskazuje na poziom wydajności odpowiedni dla nienośnych paneli izolacyjnych w ścianach i dachach 6,7,8. Ponadto pojawiły się podejścia biomimetyczne, które przedstawiają MBC jako responsywne materiały projektowe w badaniach architektonicznych11. Jednak zapewnienie mechanicznej spójności i trwałości we wszystkich skalach pozostaje aktywnym obszarem badań12.
MNEXT rozpoczął projekt Mythic – materiały grzybniowe (Mytherials) do izolacji termicznej w budownictwie. Inicjatywa ta rozwija wcześniejsze ustalenia, że GR i RS stanowią obiecujące połączenie dla rozwoju MBC, koncentrując się na dopracowywaniu warunków wzrostu, testowaniu materiałów zgodnie ze standardami ISO istotnymi dla zastosowań izolacji oraz ocenie parametrów ekonomicznych i akceptacji przez użytkowników pod kątem przyszłego zwiększenia skali.
Ta technika jest szczególnie istotna dla badaczy, architektów i producentów badających materiały budowlane o niskim wpływie na życie o cyklicznym cyklu życia. Metoda koncentruje się na zastosowaniach izolacji w ścianach, dachach i podłogach, gdzie niska gęstość, regulacja ciepła i zachowanie wilgoci są kluczowe. Kluczowe czynniki kontekstowe to lokalna dostępność substratów i gatunków grzybów, skalowalność procesu szczepienia i wzrostu oraz zgodność ze standardami wydajności budynku. Metodologia obejmuje ocenę przewodności cieplnej, pojemności cieplnej właściwej, reakcji na wilgoć oraz odpychania wody, co pozwala użytkownikom ocenić jej zastosowanie na podstawie warunków środowiskowych i wymagań regulacyjnych.
Niniejszy manuskrypt przedstawia wyniki tych prac: metodę produkcji MBC GR-RS na skalę laboratoryjną, w tym zoptymalizowane parametry wzrostu i protokoły testowania materiałów. Chociaż GR-RS jest głównym tematem, protokół jest adaptowalny do innych gatunków grzybów i podłoży, co czyni go istotnym dla zróżnicowanych lokalizacji i dostępności surowców. Chociaż metoda jest skuteczna na poziomie laboratoryjnym lub pilotażowym, mogą być konieczne dalsze adaptacje dla wdrożenia na dużą skalę, aby zapewnić spójność i efektywność kosztową.

<table><tbody><tr><td>1 L Erlenmeyer flaska</td><td>Glazen-en-potten.nl</td><td>GT00148</td><td></td></tr><tr><td>1 L Cylinder Mierny</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>213905408</td><td></td></tr><tr><td>Cylinder pomiarowy 50 mL</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z740856</td><td>Cylindr Aldrich Essentials, klasa A, spełnia normy DIN ISO 4788</td></tr><tr><td>70% etanolu</td><td>Boomlab</td><td>8,00,12,02,72,500</td><td></td></tr><tr><td>Worek autoklawowy</td><td>SacO2</td><td>PPD75/REH6/V37*53</td><td></td></tr><tr><td>Autoklaw</td><td>VWR</td><td>TUTT210001</td><td></td></tr><tr><td>Taśma autoklawowa</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>BR61750</td><td></td></tr><tr><td>Uszczelniacz do worków</td><td>Profipack</td><td>101481</td><td>Model HC-300</td></tr><tr><td>Standard kalibracyjny Netzsch EPS 200 mm</td><td>Netzsch</td><td>HFM446S0A95.001-00</td><td></td></tr><tr><td>Celuloza</td><td>Recell</td><td>https://recell.eu/markets/#recell-compose&nbsp;</td><td>Dostarczone przez partnera projektu</td></tr><tr><td>Ganoderma resinaceum</td><td>Westerdijk Instituut</td><td>CBS 194,76</td><td></td></tr><tr><td>Miernik przepływu ciepła (HFM)</td><td>Netzsch</td><td>https://analyzing-testing.netzsch.com/en/products/thermal-conductivity/hfm-446-lambda-eco-line-1&nbsp;</td><td>HFM 446 Lambda Mała Linia Ekologiczna</td></tr><tr><td>Podgrzewane urządzenie mieszające</td><td>Labinco</td><td>32000</td><td></td></tr><tr><td>Oprogramowanie Horizon</td><td>Horizon Software</td><td>https://www.tiniusolsen.com/product/horizon-software/&nbsp;</td><td>Oprogramowanie do obsługi UTM&nbsp;</td></tr><tr><td>Powłoka hydrofobowa</td><td>Europa Impershield</td><td>https://impershield.eu/product/bioseal-mycelium/&nbsp;</td><td>Grzybnia Impershield BioSeal</td></tr><tr><td>ImageJ</td><td>ImageJ</td><td>https://imagej.net/ij/&nbsp;</td><td>Oprogramowanie do przetwarzania obrazów</td></tr><tr><td>Pętle inokulacyjne</td><td>VWR</td><td>DIFC220217</td><td></td></tr><tr><td>Blender kuchenny</td><td>Bosch</td><td>MSM6M810</td><td></td></tr><tr><td>Lab Blender</td><td>Labowebshop</td><td>AXMX1000XTEES</td><td>2L Waring lab blender</td></tr><tr><td>Laminarny okap z przepływem powietrza (LAF)</td><td>Zaopatrzenie MSE</td><td>LS1309</td><td>MSE PRO 43" Szerokość poziomej szafy laminarnej</td></tr><tr><td>Poziom</td><td>Manutan</td><td>A830619</td><td>waterpas - podstawa belki dwuteowej - Stanley</td></tr><tr><td>Bulion z ekstraktem słodowym w proszku</td><td>BoomLab</td><td>7,00,00,05,90,500</td><td></td></tr><tr><td>Medicarine</td><td>Ecolab</td><td>3021760</td><td></td></tr><tr><td>Mikropipeta</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>FA10006M</td><td>PIPETMAN P1000L Micropipete Metalowe wyrzuty</td></tr><tr><td>Folia perforowana</td><td>Scabro</td><td>414075</td><td></td></tr><tr><td>Proteus SmartMode 8.5</td><td>Netzsch</td><td>https://analyzing-testing.netzsch.com/en/products/thermal-conductivity/hfm-446-lambda-eco-line-1&nbsp;</td><td>Oprogramowanie do obsługi HFM</td></tr><tr><td>Skala</td><td>VEVOR</td><td>https://www.vevor.nl/analytische-balans-c_11079/vevor-digitale-laboratoriumweegschaal-laboratorium-analytische-weegschalen-5000g-p_010521620455?lang=en&srsltid=AfmBOopchyZ-medHCTmpdHiqjXOtvV7xCOdhXZ VIKi9LowzUk6ibehSx&nbsp;</td><td>Model HZ-B50002</td></tr><tr><td>Podłoże&nbsp;</td><td>Greenport, Holandia Zachodnia</td><td>-</td><td>Słoma rzepakowa dostarczona przez partnera projektu.</td></tr><tr><td>Uniwersalna maszyna testowa (UTM)</td><td>Tinius Olsen</td><td>https://www.tiniusolsen.com/product/model-50st/</td><td>Model 50ST</td></tr><tr><td>Zacisk Vernier</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z136115</td><td></td></tr></tbody></table>

produkcja i testowanie zachowania wilgoci oraz właściwości termicznych słomy rzepakowej i żywicy ganoderma mycelium bio-composites

Production and Testing of Moisture Behavior and Thermal Properties of Rapeseed Straw and Ganoderma resinaceum Mycelium Bio-Composites

Celem tych badań było sprostanie rosnącego zapotrzebowania na zrównoważone materiały budowlane poprzez opracowanie biokompozytów grzybni jako innowacyjnej, biobazowanej izolacji. Wykorzystując lokalne rolnicze produkty resztkowe lignocelulozy związane z grzybnią, oferują obiecującą okrągłą alternatywę dla materiałów na bazie kopalnych. Ten manuskrypt to skrócony obraz projektu Mythic, skupiony na optymalizacji technik wzrostu i właściwości materiałów, aby zapewnić wykonalność techniczną.
W fazie optymalizacji wzrostu nowatorska metoda inokulacji wykorzystująca odzyskaną celulozę zamiast inokulantów opartych na ziarnach ziaren znacznie poprawiła szybkość wzrostu i kolonizację podłoża, skracając czas inkubacji i dostosowując się do potrzeb produkcji przemysłowej.
Optymalizacja właściwości materiału koncentrowała się na właściwościach termicznych, odporności na pożar oraz zachowaniu wilgoci – kluczowych cechach materiałów izolacyjnych. Biokompozyty z grzybni osiągnęły przewodność cieplną 0,034-0,039 W/m·K, porównywalną z konwencjonalnymi izolatorami. Właściwości właściwości wilgotności są uznawane za wystarczające do zastosowania jako izolacja. Właściwości hydrofobowe zostały wzmocnione przez powłokę, poprawiając trwałość w wilgotnych warunkach. Te innowacje zapewniają, że biokompozyty grzybni spełniają branżowe standardy dla różnych zastosowań.

Produkcja MBC MBC powinno być na pierwszy rzut oka głównie białe. Próbka powinna przypominać strukturę, kolor i jednorodność próbek z Rysunku 4 i Rysunku 5.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68375/68375fig4.jpg"> 
Rysunek 4: Przykład adekwatnego MBC – Przykład <stro...

Przedstawiamy tutaj zoptymalizowaną metodologię produkcji kompozytów na bazie grzybni (MBC) z petrochemikaliów i materiałów zanieczyszczających do zastosowań termoizolacyjnych. Aby stać się neutralnym dwutlenkiem węgla i zrównoważonym, rozwiązaniem mogą być materiały biobazowane i kompostowalne, takie jak biokompozyt grzybni. Aby ustalić, czy spełniają standardy konstrukcyjne, przeprowadzono kilka eksperymentów.

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

This research aimed to address the growing demand for sustainable construction materials by developing mycelium bio-composites as innovative, biobased ...

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.

production-testing-moisture-behavior-thermal-properties-rapeseed

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Folie z tworzywa sztucznego oznaczone jako "biodegradowalne" są dostępne na rynku do użytku rolniczego jako ściółki.  Uprawa roli stanowi atrakcyjną metodę utylizacji, ale degradacja w warunkach polowych jest słabo poznana.  Celem pracy było opracowanie metod izolacji rodzimych grzybów glebowych i bakterii, które kolonizują plastikowe folie ściółkowe po zakopaniu w polu.

Izolacja rodzimych mikroorganizmów glebowych z potencjałem do rozkładania biodegradowalnych folii ściółkowych z tworzyw sztucznych stosowanych w rolnictwie

Prezentujemy nowatorską metodę produkcji sztywnych i wytrzymałych krótkich preform z włókien naturalnych przy użyciu procesu produkcji papieru. Celuloza bakteryjna działa jednocześnie jako spoiwo dla luźnych włókien i zapewnia sztywność preformom włókien. Preformy te mogą być nasączane żywicą w celu uzyskania prawdziwie zielonych, hierarchicznych kompozytów.

Produkcja wytrzymałych pform z włókien naturalnych wykorzystujących celulozę bakteryjną jako spoiwo

Nowatorski reaktor beztlenowy z przepływem stałym (UASS) został wykorzystany do produkcji biogazu z włóknistego surowca. Poferment z reaktora UASS został hydrotermalnie zwęglony do biowęgla HTC w ciśnieniowym reaktorze wsadowym. W tym badaniu zastosowano integrację dwóch koncepcji bioenergii w celu zwiększenia ogólnej produkcji bioenergii.

Ocena zintegrowanej fermentacji beztlenowej i karbonizacji hydrotermalnej w produkcji bioenergii

Trwałość polimerów i kompozytów polimerowych wzmocnionych włóknami w eksploatacji jest krytycznym aspektem dla ich projektowania i konserwacji w oparciu o stan. Przedstawiamy nowatorską, niskokosztową platformę do badań laboratoryjnych do badania wpływu jednoczesnych obciążeń mechanicznych i środowiskowych, która może pomóc w projektowaniu bardziej wydajnych, a jednocześnie bezpieczniejszych struktur kompozytowych.

Platforma testowa do badań trwałości polimerów i kompozytów polimerowych wzmacnianych włóknami w warunkach jednoczesnych bodźców higrotermomechanicznych

Aby ułatwić poszukiwanie bardziej ekonomicznych i przyjaznych dla środowiska formuł naturalnych klejów do drewna na bazie produktów, ta praca demonstruje przygotowanie i testowanie klejów do drewna na bazie nasion roślinnych. Protokół ten pozwala ocenić produkty rolne na bazie nasion roślin jako odpowiednich kandydatów do zastąpienia syntetycznych klejów do drewna.

Przygotowanie i testowanie klejów do drewna na bazie mączki z nasion roślin

W tym badaniu opracowano protokół do produkcji dobrej jakości peletów przy użyciu młyna do peletowania z płaską matrycą przy zmniejszonym jednostkowym zużyciu energii, testując słomę kukurydzianą o wysokiej wilgotności i spoiwo na bazie skrobi. Wyniki wykazały, że dodanie środka wiążącego skrobię kukurydzianą poprawiło trwałość granulek, zmniejszyło procent drobnych cząstek i zmniejszyło jednostkowe zużycie energii.

Metoda produkcji trwałych peletów przy niższym zużyciu energii przy użyciu słomy kukurydzianej o wysokiej wilgotności i spoiwa skrobi kukurydzianej w młynie do peletów z płaską matrycą

Strumień poboczny z produkcji oleju roślinnego w Crambe abyssinica ma ograniczoną wartość. Celem pracy było znalezienie metod wytłaczania materiałów opartych na tym strumieniu bocznym, wykazując, że można wytwarzać produkty o wyższej wartości. Stwierdzono, że ekstrudaty mają obiecujące właściwości.

Wytłaczanie folii z mieszanek Crambe abyssinica i glutenu pszennego

Tutaj opisujemy różne etapy związane z opartym na wiedzy rozwojem skutecznego środka mykosektycydowego, w tym izolację, identyfikację, badania przesiewowe i wybór "najlepiej dopasowanego" grzyba entomopatogenicznego, Metarhizium anisopliae, do zwalczania szkodników owadzich w rolnictwie.

Rozwój Metarhizium anisopliae jako mykosektycydu: od izolacji do wydajności polowej

Delitynizowane zagęszczone drewno stanowi nowy, obiecujący, lekki, wysokowydajny i pochodzenia biologicznego materiał o dużym potencjale, aby w przyszłości częściowo zastąpić kompozyty wzmocnione włóknem naturalnym lub włóknem szklanym. Przedstawiamy tutaj dwie wszechstronne ścieżki produkcji i pokazujemy możliwość tworzenia złożonych części kompozytowych.

Wytwarzanie i projektowanie wysokowydajnych kompozytów drewnopochodnych

Wykazano, że strumienie materiałów wtórnych zawierają potencjalne surowce do produkcji. Przedstawiono tutaj protokół, w którym identyfikowane są odpady z tworzyw sztucznych z tworzyw sztucznych CDW jako surowiec, a następnie przeprowadzane są różne etapy przetwarzania (aglomeracja, wytłaczanie). W efekcie wyprodukowano materiał kompozytowy i przeanalizowano właściwości mechaniczne.

Wpływ frakcji tworzyw sztucznych z odpadów budowlanych i rozbiórkowych na właściwości kompozytów drewniano-polimerowych

Opracowano wszechstronny proces wytłaczania dwuślimakowego, który zapewnia efektywną termo-mechano-chemiczną obróbkę wstępną biomasy lignocelulozowej, co prowadzi do zwiększenia średniego współczynnika proporcji włókien. Naturalne spoiwo może być również dodawane w sposób ciągły po rafinacji włókien, co prowadzi do powstania płyt pilśniowych pochodzenia biologicznego o ulepszonych właściwościach mechanicznych po prasowaniu na gorąco otrzymanego materiału wytłaczanego.

Proces wytłaczania dwuślimakowego do produkcji odnawialnych płyt pilśniowych

Poznaj metodę produkcji biokompozytów z grzybni Ganoderma z rzepakową słomą do zastosowań termoizolacyjnych w budownictwie. Protokół obejmuje testowanie właściwości wilgotnościowych i wytrzymałościowych materiału.

Produkcja i testowanie zachowania wilgoci oraz właściwości termicznych słomy rzepakowej i żywicy Ganoderma Mycelium Bio-Composites (Wideo) | JoVE Journal

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

Przeglądaj więcej filmów