這種由真菌製成的巧妙材料可在火災中拯救您的家園
科學家經常用”冰山”一詞來談論真菌,因為您在表面看到的只是下面的一小部分。掘開蘑菇杯下面的泥土,您很可能會發現一個巨大的菌絲網絡,這是一個在生態系統中發揮重要作用的營養和通訊系統。
菌絲體及其被稱為菌絲的分枝管狀絲狀體的複雜網絡引起了研究人員的興趣,他們認識到菌絲體在建築環境中的結構用途潛力。
澳大利亞墨爾本皇家墨爾本理工大學(RMIT University)的一個研究小組目前已通過化學方法操縱菌絲體的成分,創造出一種可持續、可擴展且安全的新型阻燃材料,可用作有效的建築隔熱材料(以及更多材料)。
生物技術和真菌學專家、皇家墨爾本理工大學理學院副教授Tien Huynh說:”真菌通常以與殘留飼料原料混合的複合形式存在,但我們找到了一種培育純菌絲體片材的方法,這種片材可以分層和工程化製成不同用途的材料–從用於建築業的平板到用於時裝業的仿皮革材料。”
研究團隊(左起):Chulikavit、Huynh和Kandare在實驗室Chulikavit、Huynh和Kandare在實驗室
研究人員在此前發表於《聚合物降解與穩定性》(Polymer Degradation and Stability)和《自然-科學報告》(Nature’s Scientific Reports)的關於菌絲體阻燃性能的研究基礎上,製造出了一種可在易燃基材上分層的材料。通過對真菌進行生物工程改造,他們還能使整個材料的菌絲結構保持一致,並使其薄如紙張。
當材料暴露在火或高溫下時,接觸層的菌絲會分解成焦炭。這將對下層起到熱保護作用。研究人員稱,這種無毒、有效的緩衝材料作為建築隔熱材料具有巨大的防火潛力。
皇家墨爾本理工大學副教授、生物材料可燃性和熱性能專家Everson Kandare說:”菌絲體的最大優點是,當暴露在火或輻射熱中時,它會形成熱保護炭層。菌絲炭存活的時間越長、溫度越高,其作為防火材料的效果就越好。”
這種材料對環境和人類都是安全的,可持續的,並有可能從可再生的有機廢物中生產出來。與許多傳統面板不同,它不含塑料,因此在接觸火焰時不會產生有毒氣體。
Kandare說:”含溴化物、碘化物、磷和氮的阻燃劑雖然有效,但對健康和環境有不利影響,它們會帶來健康和環境問題,因為致癌物質和神經毒素會逸出並持續存在於環境中,對植物和動物造成危害。而生物菌絲可產生天然水和二氧化碳。”
雖然真菌的生長速度緩慢給可擴展性帶來了挑戰,特別是與塑料生產相比,但這也可能帶來機遇。
Huynh說:”蘑菇行業已經與我們接洽,希望使用他們的真菌融入廢品。與蘑菇行業合作將不再需要新的農場,同時以可持續的方式生產出滿足消防安全需求的產品。”
該團隊目前正在研究生物工程真菌墊,它可以降低火焰強度,提高建築物的防火安全等級。
該研究發表在《聚合物降解與穩定性》雜誌上。