欧盟研究人员正借助农业废弃物培育真菌,以打造更智能、环保且能适应环境的建筑材料,甚至实现自我修复。

在荷兰办公室,乌得勒支大学分子生物学教授汉·沃斯顿展示了一块2012年利用真菌复杂生根网络制成的类似海绵的硬块,并对材料潜力作出大胆预测:“十年后,我们应该会拥有第一批真菌建筑。”他所说的并非发霉墙壁,而是有生命、可持续且潜力巨大的材料。
沃斯顿研究不同真菌在菌丝体(由丝状物组成的活网络,可滋养真菌并连接植物)内的运作方式。目前,他正将真菌“线”设计成可持续、可生物降解的塑料、木材和皮革替代品,这些材料已在时尚、家具和建筑领域开辟新用途。
沃斯顿是来自比利时、丹麦、希腊、荷兰、挪威和英国的研究团队成员,他们探索激进想法:若建筑材料能生长、自我修复甚至感知环境会怎样?名为Fungateria的研究计划通过将真菌菌丝体与细菌融合,开发工程活材料(ELM),创造出适应性强、可自我修复且传统产品无法比拟的材料。
与传统材料不同,ELM可生长、自我修复、感知环境变化,甚至随时间适应。研究人员旨在让这些材料兼具自然生长的强度和工程功能性,如自行修复裂缝的墙壁、吸收二氧化碳的建筑砌块或净化空气的表面,目标是创造可持续、低浪费且与自然和谐相处的材料,为智能环保建筑和产品打开大门。
沃斯顿表示:“我们已经能用扩展的真菌网络制造类似皮革的材料或隔热板,现在想进入下一阶段,以可控方式培育建筑物。”
此举可实现显著节约。建筑行业产生的垃圾占欧盟垃圾总量三分之一以上,材料开采、建筑产品制造及建筑物建造和翻新产生的温室气体排放,估计占欧盟成员国全国总排放量的5%至12%,提高材料效率可减少80%的排放。制造混凝土会排放大量二氧化碳,而真菌复合建筑可将农业废弃物升级为建筑材料,同时减少碳排放。
建筑中融入生物体的想法可能让部分人不安,但哥本哈根丹麦皇家建筑、设计与保护学院生物混合建筑领域先驱菲尔·艾尔斯教授认为这是社会适应过程。艾尔斯负责协调Fungateria研究团队工作,他想推翻材料可控且属性固定的建筑师教条。他说:“几百年来,我们一直食用含生物体的食物,但直到最近20年,才开始研究其在建筑领域的潜在应用。所有建筑都会随时间显著变化,若将建筑视为连续状态的有机体,或许能创造出更具生态联系的建筑。”
研究人员将微生物学、建筑学和伦理学等领域联系起来,还通过威尼斯双年展等展览和研讨会吸引公众。在建筑领域,真菌菌丝可被诱导以农业废弃物为食,形成坚固、轻质且绝缘的复合材料,但控制生长是建造安全耐用结构的关键。
研究人员使用的真菌种类是裂褶菇,主要生长在枯木上,结构完工后需停止菌丝体生长,以免侵蚀木质支撑。方法一是利用光和温度等自然信号提示真菌生长或停止;二是利用比利时根特大学基因工程改造的细菌,这些细菌为真菌提供必需营养,杀死细菌可阻止真菌生长,细菌甚至可被编程为根据指令释放抗真菌化合物,提供额外安全保障。
Fungateria研究人员将持续合作至2026年底,他们已证明这种真菌能在干旱和高温等恶劣条件下生长和存活,意味着它能抵御气候变化影响。研究团队设想,未来建筑物将由木材和在农业废弃物中生长的真菌物质在活的建造过程中建成。
沃斯滕说:“我可以想象,未来我们将培育出完整建筑物,木材作为支撑结构,真菌将沿着木框架和木框架之间生长。”随着全球对可持续解决方案需求增强,这项研究指出,未来建筑不仅受自然启发,更由自然构成,充满活力、适应性强且与周围生态系统相互交织。















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