science >> Wetenschap >  >> Chemie

Schimmel als geluidsabsorbeerder

3D printen van een monster op basis van mycelium. Krediet:Fraunhofer UMSIHT

Zo gezond en lekker als paddenstoelen misschien zijn, ze zijn goed voor veel meer dan alleen het bord. Het Fraunhofer Instituut voor Milieu, Veiligheids- en energietechnologie UMSICHT heeft nu samengewerkt met het Fraunhofer Institute for Building Physics IBP om het gebruik van op schimmel gebaseerde materialen voor de fabricage van milieuvriendelijke geluidsabsorbers te onderzoeken.

Het onophoudelijke gebabbel van kantoormedewerkers die altijd aan de telefoon zijn of de luide muziek van een luidruchtige buurman zijn voor veel mensen een bron van stress. Dat komt omdat omgevingsgeluid inderdaad invloed heeft op ons welzijn en onze gezondheid. Geluidsabsorbers kunnen de akoestiek van een ruimte verbeteren. Veel van de geluidsisolerende panelen die worden gebruikt in wanden of kamerinrichtingen in hedendaagse interieurontwerpen zijn gemaakt van minerale vezels of synthetisch schuim. Sommige van deze materialen zijn niet bijzonder duurzaam of gemakkelijk te recyclen. In een poging een milieuvriendelijker en effectiever alternatief op de markt te brengen, Fraunhofer UMSICHT werkt samen met Fraunhofer IBP aan de ontwikkeling van geluidsabsorbers gemaakt van op schimmel gebaseerde materialen.

Het oorspronkelijke idee kwam van Julia Krayer, projectleider bij Fraunhofer UMSICHT in Oberhausen. Ze werkt al vele jaren aan biomaterialen. "Momenteel ligt de focus op plantaardige substraten en mycelium voor de ontwikkeling van nieuwe materialen." legt Krayer uit. Mycelium bestaat uit een fijn netwerk van filamentachtige hyfen. in zijn
natuurlijke leefomgeving, mycelium groeit ondergronds, waar het meer dan een vierkante kilometer kan beslaan.

Voor het huidige project Krayer en collega's kweken hyfen in het lab. Dit mycelium wordt eerst gemengd met een plantaardig substraat bestaande uit stro, hout en afval van voedselproductie, en vervolgens door middel van een 3D-printer in de gewenste vorm geprint. "De myceliumhyfen verspreiden zich door het substraat en creëren een stevige structuur, ", zegt Krayer. Zodra het mycelium het fijnkorrelige substraat is doorgedrongen, het product wordt in een oven gedroogd om de schimmel te doden. De celwanden van het resulterende materiaal zijn open, wat betekent dat het geluid zal absorberen. Met zijn open cellen en 3D-geprinte poreuze structuur, het is ideaal voor geluidsisolatie.

Gerichte poriestructuur die kan worden geproduceerd met een 3D-printer

Geluidsabsorbers gemaakt van op schimmel gebaseerde materialen hebben een aantal voordelen:ze zijn effectief, duurzaam en helpen hulpbronnen te sparen. Bovendien, als Roman Wack, een projectpartner van Fraunhofer IBP in Stuttgart, legt uit:"Het materiaal, die doordrongen is van mycelium, heeft een stevige structuur. Dit betekent dat veel dunnere lagen ervan kunnen worden gebruikt om geluidsabsorbers te maken." het gebruik van een 3D-printer maakt het mogelijk om een ​​vooraf gedefinieerde poreuze structuur in de absorber te creëren. De printer is geprogrammeerd om deze structuur te produceren, die vervolgens geleidelijk kan worden verbeterd naarmate het onderzoek vordert. Dit zal ontwikkelaars helpen hun ontwerp te perfectioneren. Met andere woorden, ze kunnen redelijkerwijs verwachten dat deze methode een geluidsabsorbeerder oplevert die is gemaakt van hernieuwbare energiebronnen en toch beter presteert dan de conventionele producten van vandaag.

Hun prioriteit op dit moment is de fabricage van duurzame geluidsabsorbers. Momenteel, medewerkers van Fraunhofer UMSICHT produceren een reeks prototypes voor een duurzame geluidsabsorber, die vervolgens worden getest bij Fraunhofer IBP.

Kleding en meubels van materiaal op basis van schimmels

De potentiële toepassingen voor dit myceliummateriaal zijn niet beperkt tot akoestiek. "De eindproducten kunnen waarschijnlijk worden gebruikt als isolatiemateriaal, maar dit zou intensiever onderzoek vergen, ", zegt Krayer. De vooruitzichten van het gebruik van mycelium als basismateriaal voor schimmel kunstleer, stof en plastic zien er ook veelbelovend uit. In de toekomst, op schimmel gebaseerde materialen kunnen niet alleen worden gebruikt om geluidsabsorberende en isolatiematerialen te produceren, maar ook kleding, meubels en behuizingen voor elektrische apparaten. Er wordt al onderzoek gedaan om dit mogelijk te maken.