Il nuovo studio “BioKnit: development of mycelium paste for use with permanent textile formwork”, pubblicato su Frontiers in Bioengineering and Biotechnology da un team di ingegneri e scienziati del Living Textiles Research Group, dell'Hub for Biotechnology in the Built Environment dell'università di Newcastle, mostra che si potrebbe ridurre l'impatto ambientale dell’edilizia.
Infatti, i ricercatori hanno sviluppato un modo per coltivare materiali da costruzione utilizzando stampi a maglia e la rete di radici dei funghi. All’università di Newcastle ricordano che «Sebbene i ricercatori abbiano già sperimentato compositi simili in precedenza, la forma e i vincoli di crescita del materiale organico hanno reso difficile lo sviluppo di diverse applicazioni che ne realizzassero il potenziale. Usando gli stampi a maglia come una struttura flessibile o "cassero", gli scienziati hanno creato un composito chiamato "mycocrete" che è più forte e più versatile in termini di sagoma e forma, consentendo agli scienziati di coltivare materiali da costruzione leggeri e relativamente ecologici».
L’autrice corrispondente dello studio, Jane Scott dell'Università di Newcastle, spiega che «La nostra ambizione è trasformare l'aspetto, la sensazione e il benessere degli spazi architettonici utilizzando il micelio in combinazione con materiali a base biologica come lana, segatura e cellulosa»
Per realizzare compositi utilizzando il micelio, parte della rete radicale dei funghi, gli scienziati mescolano spore di micelio con cereali dei quali possono nutrirsi e materiale su cui possono crescere. «Questa miscela - spiegano i ricercatori - viene messa in uno stampo e posta in un ambiente buio, umido e caldo in modo che il micelio possa crescere, legando strettamente il substrato. Una volta raggiunta la giusta densità, ma prima che cominci a produrre i corpi fruttiferi che chiamiamo funghi, viene essiccato. Questo processo potrebbe fornire un sostituto economico e sostenibile per schiuma, legno e plastica. Ma il micelio ha bisogno di ossigeno per crescere, il che limita le dimensioni e la forma degli stampi rigidi convenzionali e limita le attuali applicazioni. I tessuti a maglia (Knitting) offrono una possibile soluzione: stampi permeabili all'ossigeno che potrebbero cambiare da flessibili a rigidi con la crescita del micelio. Ma i tessuti possono essere troppo cedevoli ed è difficile imballare gli stampi in modo coerente. Scott e i suoi colleghi hanno deciso di progettare una miscela di micelio e un sistema di produzione che potesse sfruttare il potenziale delle forme lavorate a maglia».
La Scotte evidenzia che «Il Knitting è un sistema di produzione 3D incredibilmente versatile. E’ leggero, flessibile e modellabile. Il principale vantaggio della tecnologia Knitting rispetto ad altri processi tessili è la capacità di fare strutture a maglia e forme 3D senza cuciture e senza sprechi».
Gli scienziati hanno coltivato cmpioni di composto di micelio convenzionale insieme a campioni di mycocrete, che contenevano anche polvere di carta, grumi di fibre di carta, acqua, glicerina e gomma di xantano e sottolineano che «Questa pasta è stata progettata per essere erogata nella cassaforma a maglia con una pistola a iniezione per migliorare la consistenza dell'imballaggio: la pasta doveva essere sufficientemente liquida per il sistema di erogazione, ma non così liquida da non riuscire a mantenere la sua forma». I tubi per la loro struttura sperimentale pianificata sono stati lavorati con filato merino, sterilizzati e fissati a una struttura rigida mentre venivano riempiti con la pasta, in modo che i cambiamenti di tensione del tessuto non influissero sulle prestazioni del mycocrete.
Una volta essiccati, i campioni sono stati sottoposti a prove di resistenza a trazione, compressione e flessione e «I campioni di mycocrete si sono dimostrati più resistenti dei tradizionali campioni compositi di micelio e hanno superato i compositi di micelio cresciuti senza casseforme a maglia – dicono i ricercatori - Inoltre, il tessuto Knitting poroso della cassaforma ha fornito una migliore disponibilità di ossigeno e i campioni cresciuti al suo interno si sono ridotti meno della maggior parte dei materiali compositi di micelio quando sono essiccati, suggerendo che si potrebbero ottenere risultati di produzione più prevedibili e coerenti».
Il team è stato anche in grado di costruire una BioKnit, un prototipo di struttura proof-of-concept più grande, una complessa cupola autoportante costruita, grazie alla forma flessibile a maglia, in un unico pezzo senza giunzioni che potrebbero rivelarsi punti deboli.
La Scott conclude: «Le prestazioni meccaniche del micocrete utilizzato in combinazione con la cassaforma a maglia permanente sono un risultato significativo e un passo avanti verso l'uso del micelio e dei bioibridi tessili all'interno della costruzione. In questo documento abbiamo specificato particolari filati, substrati e micelio necessari per raggiungere un obiettivo specifico. Tuttavia, vi è ampia possibilità di adattare questa formulazione per diverse applicazioni. L'architettura biofabbricata potrebbe richiedere una nuova machine technology per far entrare i tessuti nel settore delle costruzioni».
