Архитекторы напечатали хижину из живых грибов
Бюро Yong Ju Lee Architecture (Сеул, Нью-Йорк) и исследователи из Сеульского национального университета науки и технологий применили грибной мицелий в качестве основного сырья для строительных блоков. Композит был размещен в пресс-формах, напечатанных при помощи роботизированной 3D-печати. Авторы проекта продемонстрировали возможности биоразлагаемого материала, представляющего альтернативу пластику.
Бюро Yong Ju Lee Architecture (Сеул, Нью-Йорк) и исследователи из Сеульского национального университета науки и технологий применили грибной мицелий в качестве основного сырья для строительных блоков. Композит был размещен в пресс-формах, напечатанных при помощи роботизированной 3D-печати. Авторы проекта продемонстрировали возможности биоразлагаемого материала, представляющего альтернативу пластику.
Материал
Что такое мицелий?
Мицелий представляет собой сеть тонких, переплетенных гиф, которые нужны грибам для поглощения и транспортировки воды и питательных веществ. Гифы являются основными строительными блоками нитчатых грибов. Они разрастаются в субстрате или на питательной среде.
Материал
Что такое мицелий?
Мицелий представляет собой сеть тонких, переплетенных гиф, которые нужны грибам для поглощения и транспортировки воды и питательных веществ. Гифы являются основными строительными блоками нитчатых грибов. Они разрастаются в субстрате или на питательной среде.
Фрагмент постройки из блоков композита на основе мицелия
Фрагмент постройки из блоков композита на основе мицелия
Композит
Для проекта был взят мицелиальный композит, смешанный с древесными опилками, рисовыми отрубями и деионизированной водой. Этот материал быстро растет, в течение семи дней превращаясь в твердый белый блок. Последующая сушка останавливает развитие грибов, позволяя использовать полученный продукт по назначению, в т.ч. для строительства.
Мицелиальный блок разлагается в естественной почве в течение 50 дней.
Композит
Для проекта был взят мицелиальный композит, смешанный с древесными опилками, рисовыми отрубями и деионизированной водой. Этот материал быстро растет, в течение семи дней превращаясь в твердый белый блок. Последующая сушка останавливает развитие грибов, позволяя использовать полученный продукт по назначению, в т.ч. для строительства.
Мицелиальный блок разлагается в естественной почве в течение 50 дней.
Мицелий после трех дней роста
Мицелий после трех дней роста
Естественная деградация через 50 дней
Естественная деградация через 50 дней
Испытание на сжатие
Мицелиальные композиты служат устойчивой альтернативой EPS (вспененный пенополистирол) для изоляции, обеспечивая аналогичный уровень производительности. При испытаниях на сжатие два типа блоков показали прочность в 4-7 раз выше по сравнению с EPS и в 2-3 раза выше по сравнению с PLA.
Испытание на сжатие
Мицелиальные композиты служат устойчивой альтернативой EPS (вспененный пенополистирол) для изоляции, обеспечивая аналогичный уровень производительности. При испытаниях на сжатие два типа блоков показали прочность в 4-7 раз выше по сравнению с EPS и в 2-3 раза выше по сравнению с PLA.
Испытание на сжатие строительных блоков из мицелиального композита
Испытание на сжатие строительных блоков из мицелиального композита
Технология производства
Сейчас мицелий интегрируют в архитектуру преимущественно двумя методами: либо размещают материал в форму для выращивания, либо экструдируют биосмесь напрямую с помощью 3D-печати. Первый метод предоставляет большую гибкость в плане дизайна, поэтому для описываемого проекта был выбран именно он.
Технология производства
Сейчас мицелий интегрируют в архитектуру преимущественно двумя методами: либо размещают материал в форму для выращивания, либо экструдируют биосмесь напрямую с помощью 3D-печати. Первый метод предоставляет большую гибкость в плане дизайна, поэтому для описываемого проекта был выбран именно он.
Печать формы
Печать формы
Каждая мицелиевая панель (или блок) выращивалась внутри формы, напечатанной промышленным роботизированным манипулятором и заполненной выбранным субстратом.
Перед этим этапом исследовательская группа протестировала несколько типов смесей мицелия, оценивая скорость их роста, плотность и структурные характеристики.
Каждая мицелиевая панель (или блок) выращивалась внутри формы, напечатанной промышленным роботизированным манипулятором и заполненной выбранным субстратом.
Перед этим этапом исследовательская группа протестировала несколько типов смесей мицелия, оценивая скорость их роста, плотность и структурные характеристики.
Поиск геометрии формы
Уложенный в форму композит сушится в течение 2-3 дней, после чего отделяется от нее и культивируется в контролируемой среде (при температуре 18°C и влажности 60%).
Размер ячеек формы и ее технологичность очень важны для эффективной укладки и извлечения биокомпозита. Если размер узора слишком мал, то сфабрикованые блоки потом трудно отделять от поверхности. После серии экспериментов размер ячеек 150 x 150 мм был выбрано в качестве оптимального.
Поиск геометрии формы
Уложенный в форму композит сушится в течение 2-3 дней, после чего отделяется от нее и культивируется в контролируемой среде (при температуре 18°C и влажности 60%).
Размер ячеек формы и ее технологичность очень важны для эффективной укладки и извлечения биокомпозита. Если размер узора слишком мал, то сфабрикованые блоки потом трудно отделять от поверхности. После серии экспериментов размер ячеек 150 x 150 мм был выбрано в качестве оптимального.
Подготовка композита в формах с разным размером ячеек. Слева направо: 30х30 мм, 50х50 мм, 150х150 мм, 250х250 мм
Подготовка композита в формах с разным размером ячеек. Слева направо: 30х30 мм, 50х50 мм, 150х150 мм, 250х250 мм
Производство
С применением 3D-печати гранулами и ЧПУ-станка были изготовлены 63 многоразовые пресс-формы для производства 155 панелей. Было использовано 1200 кг мицелиального композита.
Промышленный роботизированный FGF-манипулятор был использован для создания форм размером приблизительно 700 x 400 x 50 мм. Девять форм с двумя вариантами узоров были напечатаны с разрешением 1,5 мм.
Производство и выращивание всех панелей заняло 35 дней.
Производство
С применением 3D-печати гранулами и ЧПУ-станка были изготовлены 63 многоразовые пресс-формы для производства 155 панелей. Было использовано 1200 кг мицелиального композита.
Промышленный роботизированный FGF-манипулятор был использован для создания форм размером приблизительно 700 x 400 x 50 мм. Девять форм с двумя вариантами узоров были напечатаны с разрешением 1,5 мм.
Производство и выращивание всех панелей заняло 35 дней.
Размещение мицелия в напечатанной форме
Размещение мицелия в напечатанной форме
Готовые строительные блоки из биокомпозита на основе живых грибов
Готовые строительные блоки из биокомпозита на основе живых грибов
Монтаж
Когда панели были полностью готовы, строители приступили к сборке хижины на месте. Деревянный каркас служил опорой для оболочки из мицелиевых панелей. Конструкция была изготовлена заранее в мастерской.
Панели были прикреплены с помощью механических соединений. Их поддерживали вертикальные деревянные рамы, расположенные радиально. Нахлест 15 мм гарантировал предотвращение зазоров и проникновения воды.
Монтаж
Когда панели были полностью готовы, строители приступили к сборке хижины на месте. Деревянный каркас служил опорой для оболочки из мицелиевых панелей. Конструкция была изготовлена заранее в мастерской.
Панели были прикреплены с помощью механических соединений. Их поддерживали вертикальные деревянные рамы, расположенные радиально. Нахлест 15 мм гарантировал предотвращение зазоров и проникновения воды.
Панели из мицелия, каждая высотой около 350 мм, расположены на девяти вертикальных уровнях по всей высоте павильона
Панели из мицелия, каждая высотой около 350 мм, расположены на девяти вертикальных уровнях по всей высоте павильона
Результат
Хижина из мицелия была установлена на кампусе Сеульского национального университета науки и технологий для общественного использования, неподалеку от лесопарка — популярного места для прогулок. Внутри помещение было оборудовано местами для сидения.
Результат
Хижина из мицелия была установлена на кампусе Сеульского национального университета науки и технологий для общественного использования, неподалеку от лесопарка — популярного места для прогулок. Внутри помещение было оборудовано местами для сидения.
Проект Mycelial Hut показал, что использование органических композитных материалов открывает новые возможности для архитектуры, которая долгое время зависела от материалов, не подлежащих переработке или разложению.
Проект Mycelial Hut показал, что использование органических композитных материалов открывает новые возможности для архитектуры, которая долгое время зависела от материалов, не подлежащих переработке или разложению.
Источник фото: Yong Ju Lee Architecture.
Источник фото: Yong Ju Lee Architecture.
