Блог

Sep 24, 2023

Исследователи используют грибы для выращивания экологически чистых продуктов повседневного спроса

Исследователи из Сиднейского университета разработали биологический способ выращивания

Исследователи из Сиднейского университета разработали биологический процесс выращивания, в котором грибы используются для превращения органических отходов в компостируемые продукты в качестве недорогого и устойчивого решения проблемы пластика. Ученые Сиднейского университета объединили дизайн, технологии и науки о жизни для выращивания повседневных продуктов. используя уникальные свойства съедобных грибов. Их статья, недавно опубликованная на ACM CHI, была написана междисциплинарной командой во главе с доктором Филипом Гофом, директором программы биодизайна в Школе архитектуры, дизайна и планирования, и доктором Анушей Витаной из Школы дизайна. Компьютерные науки и Сиднейский нано-институт, в состав которого входят доцент Майкл Кертес из Школы наук о жизни и окружающей среде и Пранит Перера из Школы компьютерных наук. Их работа представляет подход к выращиванию устойчивых микоматериалов – смеси грибной икры и отходов. такие как опилки и картон – в 3D-формы повседневных продуктов. Используя интерактивное программное обеспечение и процесс биодизайна, который берет сложную конструкцию и превращает ее в форму для роста, они, по сути, создают слепок живого материала, из которого можно производить продукты. Самое интересное заключается в том, что мы можем использовать отходы, такие как в качестве опилок, кофейной гущи или картона для выращивания этого материала. Доктор Филип Гоф, директор программы биодизайна Школы архитектуры, дизайна и планирования: «Мы добились успеха с набором для выращивания грибов, добавив в него отходы кофейной гущи. из местного кафе, а затем распечатал на 3D-принтере подробные формы, чтобы сформировать из материала интересные и полезные конструкции», — рассказал доктор Филип Гоф, который вместе с доктором Анушей Витаной возглавлял исследовательскую группу. «Он легкий и на ощупь напоминает бумагу, поэтому он интересен. для дизайнеров. Будучи биоразлагаемым, это устойчивая альтернатива пластику, которая прослужит в окружающей среде еще долго после того, как технология устареет. Возможно, однажды крышка вашего умного домашнего помощника и других электрических устройств будет сделана из материала, который не После того, как вы закончите его использовать, отправляйтесь не на свалку, а в свой сад». Исследование посвящено тому, как дизайнеры могут использовать естественные способности съедобных грибов в процессе дизайна. Некоторые грибы, такие как сорт вешенки, который можно найти в продуктовом магазине, или лекарственные грибы рейши, можно использовать для создания новых материалов. По мере роста эти грибы связывают сырые органические отходы в своей сети корней, создавая структуры, известные как сети мицелия. Если материал высушить перед выращиванием гриба, из мицелия можно получить ткань, похожую на кожу, или легкий, жесткий материал, которому можно придавать различные формы. Исследователи отлили формы простых форм, таких как сферы, чайник. и кролика, а затем развил процесс до более сложных и практичных конструкций, в которых используются естественные способности грибов. Мицелий также можно выращивать вокруг встроенной электроники — например, исследователи показали случай, когда этот устойчивый подход был использован для выращивания цветочного горшка с датчиками, которые автоматически контролируют и сообщают о состоянии почвы растения». Мы использовали подход к проектированию «сначала материал». - создание прототипов на основе уникальных свойств материала. Например, он хорошо изолирует, поэтому мы сделали подставку для кофейной чашки. Мы также сделали текстурированный горшок для растений, который разложится, когда растение будет готово к горшку большего размера. Мы также показываем, что Мико-материалы также можно использовать для размещения электронных устройств, таких как интеллектуальные колонки», — сказал доктор Филип Гоф. невозможно изготовить пластиковые детали дома. Мико-материалы открывают возможности для самостоятельного ремонта и работы своими руками, поскольку их можно выращивать дома. Сломанные пластиковые детали также являются отходами и не подлежат вторичной переработке, но мико-материалы можно компостировать. «Главная цель этого проекта — изучить методы создания интеллектуальных устройств из материалов, которые можно найти на местном уровне и обеспечить устойчивое развитие. Доктор Ануша Витана, Школа компьютерных наук и Сиднейский нано-институт. «Наш процесс может использовать каждый, кто хочет. дома без какого-либо специализированного биологического лабораторного оборудования. Например, мы показываем, как заменить дорогое лабораторное оборудование дешевым блендером, скороваркой и холодильником. А разработанный нами программный конвейер устраняет все сложности, связанные с этим процессом, поэтому вы можете преобразовывать свои проекты в расширяемые форматы, не беспокоясь обо всех основных технических деталях». с ограниченными возможностями или хроническими заболеваниями. Мы часто сотрудничаем с развивающимися странами, такими как Шри-Ланка, где стоимость и доступность материалов являются большой проблемой. Этот метод позволит нам легко выращивать продукты из местных органических отходов за небольшую часть затрат", - сказал он. сказал. В условиях растущей нехватки природных ресурсов и экологических проблем растет интерес к устойчивым подходам к производству. В 2021 году CSIRO определила отходы картона и бумаги как возможность для развития экономики замкнутого цикла в Австралии. «Наш процесс открывает огромные возможности. Например, поскольку Австралия — большая страна со многими отдаленными регионами, цепочка поставок представляет собой большую проблему. Методы мышления, подобные тому, что мы предлагаем, могут привести к фундаментальному изменению нашего подхода к цепочкам поставок. издалека», - сказал д-р Витана. «Традиционное производство также является энергоемким. Пластмассы производятся из ископаемого топлива, которое необходимо добывать, транспортировать по всему миру, обрабатывать и изготавливать», - сказал д-р Гоф. «Наша работа включает в себя это. "Мико-материалы энергоэффективны и даже могут быть поглотителями углерода. Они черпают энергию из отходов, таких как опилки, картон или кофейная гуща". Дизайнеру интересно работать с материалом, который растет и выражает некоторую свободу действий в том, как он выглядит. Кроме того, мы только начинаем понимать, для чего он полезен, поэтому нам не терпится увидеть, что еще мы можем сделать», — сказал он. Сейчас команда изучает, как можно напрямую 3D-печать с использованием микоматериалов, что позволит им работать в большем масштабе и в целом использовать меньше материала.