Производство и испытание влагосостояния и тепловых свойств биокомпозитов из рапсовой соломы и мицелия Ganoderma resinaceum

Наши исследования направлены на интеграцию мицелиевых биокомпозитов в строительную отрасль путём разработки материалов, конкурентоспособных с современными традиционными вариантами. Мы уделяем внимание производительности, долговечности и применимости. Протокол устраняет пробелы в обеспечении правильного производства и тестирования биокомпозитов мицелия в соответствии со стандартами строительной отрасли, с акцентом на достижение повторяемых и однородных экспериментальных результатов.

Материал демонстрирует характеристики, сопоставимые с традиционными строительными материалами, особенно в плане изоляции, что подчёркивает его потенциал. Следующая задача — вопрос долговечности и управления в конце срока службы. Второе — это новое подход к биоматериалам для строительства.

Наш акцент останется на строительных материалах из мицелия, а в будущем — на чистых мицелиевых материалах, изучая внутренние ценности грибных видов, а также биокомпозитов мицелия. Мы также рассматриваем автоматизацию для промышленного ландшафта. Для начала используйте стерильную инокуляционную петлю, чтобы разрезать полностью колонизированную чашку Петри диаметром 100 миллиметров из среды из ганодермии смолы на четыре равные части.

Перенесите две части колонизированной среды в стерильный лабораторный блендер. Добавьте в чашку 50 миллилитров солового экстракта бульона и смешайте с мицелием на агаре. Затем вылить инокулированную бульонную смесь в пакет с автоклавом, целлюлозой и водой.

Вручную помассируйте содержимое пакета в течение двух минут, чтобы равномерно перемешивалось. Теперь установите климатическую камеру на 30 градусов Цельсия и 80% относительной влажности и перенесите инокуляционный мешок в климатическую камеру на пять дней. Для подготовки субстрата поставьте пустую миску или ведро на весы и затеряйте её.

Затем переложите субстрат в ведро и запишите его вес. Далее взвесьте деминерализированную воду в соотношении 1,65 к одному относительно субстрата. Перемешайте субстрат и тщательно полийте руками.

Используйте цементный миксер для обработки большого количества субстрата. Затем перемещайте гидратированную субстратную смесь в автоклавируемые пакеты. Положите сумки в автоклав и запустите цикл при 121 градусе Цельсия в течение 25 минут.

Для инокуляции субстрата с помощью весов взвесьте нерест в 10% от общего влажного веса субстрата и воды. Налейте взвешенный нерест в мешок с стерилизованным субстратом. Затем запечатайте пакет термозапечатателем или скотчем и аккуратно встряхните или помассируйте пакет в течение двух минут, чтобы равномерно распределить искрин.

Для формовки взвесьте форму на весах. Заполните его инокуленным субстратом и равномерно распределите, чтобы получить ровную поверхность. После этого накройте форму перфорированной фольгой и закрепите её скотчем.

Поместите заполненные и накрытые формы в климатическую камеру с температурой 25 градусов Цельсия и 80% относительной влажности на семь дней. Примерно через семь дней роста аккуратно удалите образец из формы. Положите её на бумагу для выпечки в духовке, разогреваемую до 65 градусов Цельсия, на 24 часа, чтобы впитать влагу и предотвратить прилипание.

После калибровки программного обеспечения теплового расходомера введите базовые данные и описание образца в программу. Устанавливайте температуру верхней и нижней пластин по мере необходимости. Затем поместите образец композита на основе мицелия в термометр и закройте дверь.

Выберите ранее выполненную калибровку. Затем кликните левой кнопкой мыши, чтобы отметить заданную точку нагрузки на 2,1 килопаскаль, и нажмите кнопку «Пуск», чтобы начать тест. Для измерения удельной теплоёмкости поместите образец композита на основе мицелия внутрь теплового расходомера и надёжно закройте дверцу.

Задайте значения, указанные в таблице заданных точек. И выберите ранее выполненную калибровку пустого стека. Левой кнопкой мыши, чтобы поставить заданную точку нагрузки на 2,1 килопаскаль.

Затем нажмите кнопку «Пуск». Для анализа влаги и десорбции подготовьте водяной ящик, заполненный водой до четверти своей высоты. Используйте три полоски пластиковой ленты, чтобы подвесить образец композита на основе мицелия над водой, не касаясь его.

Затем измерьте образец с помощью верньерного суппорта. С определёнными интервалами — 0,5, 1, 2, 4, 8, 24 и 48 часов — извлекайте образец из водяного ящика. Взвесьте его на весах и быстро измерьте размеры, чтобы минимизировать потерю влаги.

После каждого измерения возвращайте образец в водяной ящик и закрывайте крышку. Через 48 часов достаньте образец из водяной ящика и поместите его в климатическую камеру с температурой 25 градусов Цельсия и относительной влажностью 40%. Для измерения прочности на сжатие используйте верньерный суппорт для измерения размеров композитного образца на основе мицелия согласно стандартной процедуре.

Поместите образец в универсальную испытательную машину, разместив его по центру над нижней компрессионной пластиной. Затем включите универсальную тестовую машину и запустите операционное ПО для обеспечения правильного подключения. В программном обеспечении выполните поиск по ISO 29469 с помощью инструмента поиска.

Кликните правой кнопкой мыши по указанному стандарту и нажмите Метод редактирования, чтобы продолжить. Нажмите кнопку Start Experiment в программном обеспечении универсального тестового аппарата, чтобы начать тест на сжатие. Для кондиционирования свежих образцов подвесьте их в водяной ящике на 24 часа, как было описано ранее.

Перенесите неиспользованные образцы влажности в духовку, установленную на 50 градусов Цельсия, с вентиляцией вентилятором на 12 часов. Чтобы оценить водоотталкивающие средства, добавьте девять миллилитров воды с одним миллилитром синего красителя в 20-миллилитровый Erlenmeyer и тщательно перемешайте. Затем, используя тонкую фломастерку, разделите поверхность композитного образца на основе мицелия на четыре квадранта.

С помощью микропипетки измерьте 100 микролитров окрашенной воды. Поместите по одной капле на ровную поверхность в каждом из четырёх квадрантов. Используя камеру на штативе, выровненную на уровне глаз с верхней поверхностью образца, сфотографируйте каждую каплю.

Образцы, прошедшие визуальный осмотр, показали белую однородную поверхность с гладкой текстурой и без обесцвечивания или шелушения, что соответствовало ожидаемому виду для хорошо выращенных композитов на основе мицелия. Явно неадекватные образцы состава на основе мицелия демонстрировали признаки загрязнения, включая разноцветные поверхностные пятна, такие как зелёный, чёрный, жёлтый и синий, а также участки с неравномерной текстурой и шелушащиеся или заросшие участки. Третий пример низкокачественного MBC показал слабо упакованную структуру с видимыми соломинными частицами и неполное покрытие мицелием.

Средняя теплопроводность образцов оставалась стабильно низкой — 0,0367 ватт на метр Кельвина, что подтверждает адекватные свойства теплоизоляции. Средняя прочность на сжатие была наибольшей в состоянии после сушки — 24,99 килопаскала, за ней следовал сухой — 21,02 килопаскаля. И самый низкий при влажных условиях — 14,85 килопаскали.