在最近发表的《开放式杂志》上发表的文章中仿生，研究人员介绍了菌丝复合材料的制备，该菌丝材料由木板贴有持久的建筑组件增强。
学习：木材贴面增强可持续建筑组件的菌丝体复合材料。图片来源：Cheng Wei/Shutterstock.com
背景
近几十年来，人口不断增长以及对房屋和建筑材料的相关需求，建筑业受到了挑战。欧洲杯足球竞彩同时，在水泥，钢和塑料等传统建筑材料（如水泥，钢和塑料）生产中产生的额外污染，能源和废物构成了严重的环境风险。欧洲杯足球竞彩
在建筑行业中广泛使用的材料的处理产生欧洲杯足球竞彩了大部分温室气体（GHG）排放。自然资源枯竭和对气候变化的认识的提高促使研究人员和企业为当前使用的材料寻找可持续的替代品。欧洲杯足球竞彩
4R减少，再利用，回收和恢复的概念在行业中变得越来越流行，以减少浪费并鼓励循环经济模型。从工业植物废物中生长的生物材料可能是可欧洲杯足球竞彩行的替代方法。
其中，最近引入了由菌丝体制成的基于生物的复合材料，有可能改变建筑行业。欧洲杯足球竞彩但是，其对紧张和弯曲的抵抗力低是其在建筑行业就业的最重要限制之一。另一方面，伍德以其结构强度而闻名。由于其纤维排列，它是一种自然抗张力的材料。
机器人纤维铺设工艺，带有研究项目Tethok的加工柳树 - 卡塞尔大学的木质构造。图片来源：Özdemir，E等人，仿生学
关于研究
在这项研究中，作者专注于使用独特的机器人添加剂制造程序，以通过将连续的木纤维掺入菌丝体基质中作为增强菌丝来改善菌丝体复合材料的结构性能。
通过物理原型和测试，研究了两种方法，并评估了它们的有效性，优势和局限性。开发了该复合材料系统的混合制造方法，并在结构上测试了样品，以查看压缩和增强效应效应复合强度。
研究人员通过利用菌丝体和木材贴面的固有特征来结合每种材料的好处，并研究了具有优质机械性能的独特100％基于100％的基于100％的生物菌丝体的贴面复合材料。
用热量和压力压缩，以及在菌丝基质中施加拓扑设计的加固，是用于增强材料强度的两种方法。通过对物理原型的结构测试研究了该新复合材料的基本机械性能。对用几种贴面晶格作为加固系统制成的测试样品研究了抗压强度，弯曲特性和键强度。
团队使用了Ganoderma Lucidum和大麻赫德用于菌丝体的生长以及枫木贴面的强度。将未加固的样品与套管式样品进行了比较，以拉出，压缩和三分弯曲测试。还测试了加固接头的拉伸强度。
讨论了结合木材贴面和菌丝体的独特材料特性，以及建筑组件设计和生产的方法，并提出了初步实验结果，显示了贴面增强对增加弯曲耐药性的影响。重点是寻找策略，以提高该综合的结构性能，同时保留可接受的声学性能水平。
机器人纤维铺设过程：（一种）纤维躺在方向上；（（b）纤维铺设在两个方向上；（（C）完成了2D晶格。图片来源：Özdemir，E等人，仿生学
观察
成功地开发了一种独特的木材贴面复合材料，作为建筑行业中适当应用的传统建筑材料的一种绿色和可持续性替代品。欧洲杯足球竞彩通过将压缩和拓扑设计的贴面晶格与压力和热量相结合，可以增强给定复合材料的弯曲耐药性，这是有效的。
已经发现，作为加固系统的贴面晶格的密度和排列是密不可分的。放置在菌丝体块中心的低密度贴面晶格的单层为轻质块带来了最佳的效果。
块的顶部和底部的高密度晶格和两个低密度晶格有助于将块的弯曲强度从约0.17 MPa增加到0.19 MPa，而非增强块的弯曲强度略低，约0.166MPA和0.13 MPa。在具有两个低密度晶格的样品中发生了剪切破坏，弯曲强度和弹性模量较差。
在中心具有一个低密度晶格的密集板遵循与轻质块相同的模式，并将弯曲强度递增到高于大约10 MPa到25 MPa的未增强密集板的两倍。与未增强的密集板相比，中心具有一个高密度晶格的密集板没有明显变化的弯曲强度变化。在比较两种方法时，厚的板的总体弯曲强度更高。
3D晶格布局研究（MM中的尺寸）。图片来源：Özdemir，E等人，仿生学
结论
总之，这项研究阐明了由此产生的独特的木材贴面 - 增强菌丝体复合材料为100％基于生物。加固的样品具有更好的弯曲耐性，并且钢筋接头比材料本身强。
作者强调，用单个低密度晶格加固的密集板最适合需要平坦的组件和更强的弯曲阻力的应用，而用一个低密度晶格加固的轻质块对于不需要的更复杂的设计是可以接受的明显的弯曲阻力。
他们提到这项研究为系统的大规模开发提供了基础材料投入，下一步将是创建一个结合材料属性，几何变化和声学分析的数字模型，以在单个数字中优化和评估各种设计选项计算框架。
他们还认为，木材贴面增强菌丝体复合材料可能是带有建筑应用的传统建筑材料的潜在环保和可持续的替代品。欧洲杯足球竞彩
来源
Özdemir，E.，Saeidi，N.，Javadian，A。等。木材贴面增强可持续建筑组件的菌丝体复合材料。仿生物7（2）39（2022）。https://www.mdpi.com/2313-7673/7/2/39
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