Mycocrete: funghi al posto dei mattoni per abitazioni ecosostenibili

Un gruppo di scienziati dell’Università di Newcastle ha realizzato Mycocrete, una pasta realizzata con funghi, che consente la produzione di materiali da costruzione leggeri e più ecologici. Gli scienziati sono al lavoro per cercare ridurre l’impatto ambientale dell’industria edile.

Mycocrete: mattoni "naturali" per case più ecosostenibili

Per questo, hanno sviluppato un modo per coltivare materiali da costruzione utilizzando stampi lavorati a maglia e la rete radicale dei funghi. Sebbene abbiano già sperimentato con compositi simili in passato, la forma e i vincoli di crescita del materiale organico avevano reso difficile lo sviluppo di applicazioni diverse che ne sfruttassero appieno il potenziale. Ora, utilizzando gli stampi lavorati a maglia come struttura flessibile o "cassero", gli scienziati hanno creato un composito chiamato "mycocrete", che è più resistente e versatile in termini di forma, consentendo la produzione di materiali da costruzione relativamente ecologici. "La nostra ambizione è trasformare l’aspetto, la sensazione e il benessere degli spazi architettonici, utilizzando il micelio in combinazione con materiali biobasati come la lana, la segatura e la cellulosa”, ha dichiarato la dottoressa Jane Scott, dell’Università di Newcastle, autrice corrispondente dell’articolo pubblicato su Frontiers in Bioengineering and Biotechnology.

La ricerca dell'Università di Newcastle

La ricerca è stata condotta da un team di progettisti, ingegneri e scienziati del Living Textiles Research Group, parte del Hub for Biotechnology in the Built Environment presso l’Università di Newcastle, finanziato da Research England. Per creare compositi utilizzando il micelio, parte della rete radicale dei funghi, gli scienziati mescolano le spore con granuli di cui possono nutrirsi e materiale su cui possono crescere. Questa miscela viene compressa in uno stampo e posizionata in un ambiente buio, umido e caldo in modo che il micelio possa crescere e legare saldamente il substrato. Una volta raggiunta la densità corretta, ma prima di iniziare a produrre i corpi fruttiferi che chiamiamo funghi, viene asciugata. Questo processo potrebbe fornire un sostituto economico e sostenibile per la schiuma, il legno e la plastica. Ma il micelio ha bisogno di ossigeno per crescere, il che limita la dimensione e la forma degli stampi rigidi convenzionali e limita le applicazioni attuali. I tessuti lavorati a maglia offrono una possibile soluzione: stampi permeabili all’ossigeno che potrebbero passare da flessibili a rigidi con la crescita del micelio.

La lavorazione a maglia per la produzione 3D

Tuttavia, i tessuti possono essere troppo elastici ed è difficile comprimere gli stampi in modo uniforme. Scott e i suoi colleghi hanno cercato di progettare una miscela di micelio e un sistema di produzione che potesse sfruttare il potenziale delle forme lavorate a maglia. "La lavorazione a maglia è un sistema di produzione 3D incredibilmente versatile", ha spiegato Scott. "È leggero, flessibile e modellabile. Il maggior vantaggio di questa tecnologia rispetto ad altri processi tessili è la capacità di lavorare a maglia strutture e forme 3D senza cuciture e senza sprechi". Gli scienziati hanno preparato campioni di composito di micelio convenzionale come controlli, che sono stati coltivati insieme a campioni di mycocrete contenenti anche polvere e ammassi di fibra di carta, acqua, glicerina e gomma di xantano. Questa pasta è stata progettata per essere inserita nello stampo lavorato a maglia con una pistola per iniezione, per migliorare l’uniformità della compressione: la pasta doveva essere abbastanza liquida per il sistema di iniezione, ma non così liquida da perdere la sua forma. Dei tubi per la struttura di prova pianificata sono stati lavorati a maglia con filati di merino, sterilizzati e fissati a una struttura rigida mentre venivano riempiti con la pasta, in modo che le variazioni di tensione del tessuto non influenzassero le prestazioni del mycocrete.

I test di resistenza superati

Una volta asciutti, i campioni sono stati sottoposti a test di resistenza a trazione, compressione e flessione. I campioni di mycocrete si sono rivelati più forti dei campioni convenzionali di composito di micelio e hanno superato i compositi di micelio coltivati senza stampi lavorati a maglia. Inoltre, il tessuto lavorato a maglia poroso dello stampo ha garantito una migliore disponibilità di ossigeno e i campioni coltivati al suo interno si sono ristretti meno rispetto alla maggior parte dei materiali compositi di micelio quando vengono asciugati, suggerendo risultati di produzione più prevedibili e consistenti.

Il prototipo BioKnit

Il team è stato anche in grado di costruire un prototipo di struttura su larga scala chiamata BioKnit: una cupola complessa autoportante costruita in un unico pezzo senza giunti che potrebbero costituire punti deboli, grazie alla struttura lavorata a maglia flessibile. "Le prestazioni meccaniche del mycocrete utilizzato in combinazione con lo stampo tessile permanente sono un risultato significativo e un passo verso l’uso di ibridi biologici di micelio e tessuto nella costruzione", ha detto Scott.