Los investigadores desarrollan nuevos hongos

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Investigadores del Shape Lab del Instituto de Arquitectura y Medios de la Universidad Tecnológica de Graz han desarrollado MyCera, un nuevo material de impresión 3D basado en hongos.

Compuesto de arcilla, aserrín de madera y micelio (la parte vegetativa de los hongos), MyCera ha sido desarrollado con el objetivo general de reducir las emisiones de CO2 y resolver los problemas globales de gestión de residuos.

Este proyecto de investigación utiliza micelio como refuerzo de fibra orientado inteligentemente para mejorar el rendimiento estructural de elementos de arcilla sin cocer impresos en 3D y permitir la biosoldadura de elementos cocidos. Debido a que el material a base de micelio continúa creciendo después de ser impreso en 3D, se dice que MyCera ofrece alta resistencia a la tracción y rendimiento estructural.

Los hallazgos del equipo de investigación, titulados “MyCera. Aplicación del crecimiento micelial dentro de estructuras de arcilla fabricadas digitalmente”, se han publicado en el International Journal of Architectural Computing.

"El objetivo general de la investigación se centra en encontrar una solución viable a largo plazo al problema global de la gestión de residuos y las emisiones de CO2, que también afecta a la industria de la construcción y a la gestión de residuos de la construcción", explicó el equipo en el trabajo de investigación.

“El composite 'MyCera' muestra propiedades estructurales notables en comparación con la misma mezcla de materiales sin micelio. […] Se supone que el alto aumento de la resistencia a la tracción se debe al proceso de crecimiento que tiene lugar después de la impresión”.

Los investigadores añadieron que "este tipo de distribución inteligente de fibras no podría haberse logrado con un material que no creciera".

Impresión 3D basada en micelio

El equipo de Shape Lab aprovechó una arcilla Delta WASP 40100 del fabricante italiano de impresoras 3D WASP en su investigación, utilizando con éxito el sistema para imprimir en 3D con MyCera. Según los investigadores, el sistema abierto, la escala y la capacidad de imprimir en 3D con cualquier material antiguo de la impresora 3D la hacen adecuada para el proyecto.

Utilizando la impresora 3D Delta WASP, el equipo de Shape Lab determinó que, además de mejorar el rendimiento estructural de la arcilla impresa en 3D, el micelio también se puede utilizar para biosoldar varios componentes.

Los investigadores produjeron con éxito una serie de estructuras colocando elementos impresos en 3D juntos en un estado en el que el micelio seguía creciendo. Las fibras de micelio de elementos nodales aún en crecimiento podrían formar conexiones mediante la expansión de una red de hifas. De este modo, los elementos adyacentes podrían biosoldarse entre sí con éxito.

Según los investigadores, esto podría tener importantes implicaciones para la industria de la construcción, reemplazando el hormigón tradicional por el material MyCera, de base biológica, más sostenible. El equipo ahora planea realizar más investigaciones para lograr este objetivo.

“Después de realizar suficientes investigaciones [podemos afirmar que] la composición del material propuesta podría reemplazar los aglutinantes a base de cemento”, afirman los investigadores. "Para verificar la suposición de un efecto estructural ventajoso de las conexiones de fibras cultivadas, está prevista una comparación del refuerzo de fibra micelial y otras fibras que se utilizan comúnmente para aumentar la resistencia a la tracción, como el basalto y las fibras de vidrio".

Impresión 3D con micelio

Esta no es la primera vez que se aprovecha el micelio en la fabricación aditiva.

La industria de la impresión 3D asistió recientemente a AM Summit Denmark 2023, la conferencia anual sobre impresión 3D más grande de Escandinavia. Danish AM Hub, los organizadores del evento, describieron el proyecto I AM MSHRM, una colaboración en curso con Bjarke Ingels Group.

Esta asociación ha visto el diseño y la construcción parcial de una estructura temporal sostenible en forma de rosquilla. El marco de la estructura se está imprimiendo en 3D utilizando desechos plásticos, caña de azúcar de origen local y almidón de maíz. Luego, los marcos se rellenan con micelio para crear las paredes.

"En lugar de necesitar 20 años para hacer crecer un árbol, se pueden cultivar paneles de micelio en 20 días o menos", explicó Catherine Huang, socia de Bjarke Ingels Group. “Esta impresión, que actualmente está hecha de plástico reciclado, también podría convertirse en un biomaterial y ser totalmente compostable. Entonces, al final de su vida, vuelve a la tierra”.

Por otra parte, el año pasado se anunció que el estudio de diseño Blast Studio, con sede en Londres, había desarrollado su propio método para la impresión 3D con micelio. La empresa utilizó el material de base biológica para imprimir en 3D una columna de edificio arquitectónico vivo. Con más de dos metros de altura, esta estructura de biomasa fue diseñada para proporcionar resistencia y las condiciones de crecimiento necesarias para el micelio.

Según Paola Garnousset, cofundadora de Blast Studio, el objetivo clave de este proyecto era crear una estructura multiusos que pudiera recolectarse para setas y al mismo tiempo sirviera como una columna de construcción funcional.

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Alex es periodista tecnológico en 3D Printing Industry y disfruta investigando y escribiendo artículos que cubren una amplia variedad de temas. Con una licenciatura en historia militar y una maestría en Historia de la Guerra, tiene un gran interés en las aplicaciones de fabricación aditiva dentro de las industrias aeroespacial y de defensa.