12 Інноваційна настінна плитка з міцелію, розроблена вченими з Наньянського технологічного університету в Сінгапурі, забезпечує на 70% ефективніше охолодження у вологих умовах завдяки поверхні, що імітує зморшкувату шкіру слона.
Науковці Наньянського технологічного університету спільно з місцевою дизайнерською фірмою bioSEA створили унікальний будівельний матеріал на основі міцелію. Ці плитки поєднують кореневу мережу грибів з органічними відходами, утворюючи натуральний біоматеріал з відмінними ізоляційними властивостями. Особливістю розробки є текстурована поверхня, що імітує шкіру слона, яка значно покращує охолоджувальні властивості плитки та зменшує швидкість її нагрівання.
Біоматеріали для екологічного будівництва
Пошук екологічно чистих будівельних матеріалів стає все більш пріоритетним, оскільки на будівельну галузь припадає майже 40% викидів, пов’язаних з енергією у світі. Композит на основі міцелію пропонує привабливу альтернативу синтетичним ізоляційним матеріалам.
Доцент НТУ Гортензія Ле Ферран, керівниця дослідження, підкреслює важливість цієї розробки. “Ізоляційні матеріали все частіше інтегруються в стіни будівель для підвищення енергоефективності, але вони здебільшого синтетичні і мають екологічні наслідки протягом усього життєвого циклу”, – зазначає вона.
Композит на основі міцелію має високу пористість, що робить його чудовим ізолятором. За теплопровідністю він не поступається синтетичним ізоляційним матеріалам, а в деяких випадках навіть перевершує їх. Крім того, він повністю біорозкладається після закінчення терміну експлуатації.
Дизайн, натхненний природою
Інновативна текстура плитки не є випадковою. Дослідники ретельно вивчили природні механізми терморегуляції і зупинилися на зморшкуватій шкірі слонів як ідеальній моделі для наслідування. “Слони – великі тварини, які живуть у спекотному, а іноді й вологому тропічному кліматі. Щоб протистояти спеці, у них розвинулася сильно зморшкувата шкіра, яка збільшує утримання води та охолоджує тварину за рахунок випаровування”, – пояснює доктор Анудж Джайн, директор-засновник компанії bioSEA.
Лабораторні випробування продемонстрували ефективність цього біоміметичного підходу. Текстурована плитка показала на 25% кращу швидкість охолодження порівняно з пласкою плиткою з того ж матеріалу в сухих умовах. Вона також нагрівалася повільніше, що є важливою перевагою для будівель у спекотному кліматі.
Вражаючі результати випробувань
Для виготовлення плитки дослідники вирощували міцелій на органічних відходах, таких як бамбукова стружка та овес. Суміш упаковували в шестикутні форми з текстурою, схожою на шкіру слона, розроблені за допомогою комп’ютерного моделювання. Після двох тижнів вирощування в темряві плитки виймали з форми, давали дозріти, а потім сушили при температурі 48°C протягом трьох днів.
Під час випробувань плитки нагрівали на гарячій плиті до 100°C і відстежували зміни температури за допомогою інфрачервоної камери. Текстурована плитка нагрівалася зі швидкістю 5,01°C за хвилину, тоді як пласка плитка – 5,85°C за хвилину, що підтверджує її кращу стійкість до поглинання тепла.
Найбільш вражаючі результати плитка продемонструвала у вологих умовах. В експерименті з імітацією дощу текстурована поверхня охолоджувалася зі швидкістю 7,27°C за хвилину, що на 70% перевищує показники в сухих умовах. Це відбувається завдяки гідрофобній природі міцелію, який утримує краплі води на поверхні, сприяючи випарному охолодженню.
Перспективи впровадження
Команда НТУ співпрацює з місцевим стартапом Myk?lio над розширенням виробництва міцеліальних плиток і тестуванням їх на фасадах будівель. Однак на шляху до масштабного впровадження залишаються певні виклики, зокрема тривалість процесу вирощування міцелію, який займає 3-4 тижні.
“Ми розробили багатообіцяючу екологічну альтернативу, яка перетворює відходи на цінний ресурс і водночас переосмислює традиційні теплоізоляційні матеріали”, – підсумовує професор Ле Ферран. Дослідники продовжують роботу над удосконаленням дизайну та використанням різних штамів міцелію для подолання викликів, пов’язаних із впровадженням міцеліальних плиток як альтернативного будівельного матеріалу.
Результати дослідження опубліковані в науковому журналі Energy & Buildings і відкривають новий шлях до створення енергоефективних та екологічно чистих будівельних матеріалів, натхненних мудрістю природи.
