Des scientifiques tricotent un tissu écologique futuriste

14 juillet 2023

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par Frontières

Les scientifiques espérant réduire l'impact environnemental de l'industrie de la construction ont mis au point un moyen de cultiver des matériaux de construction à l'aide de moules tricotés et du réseau racinaire de champignons. Bien que les chercheurs aient déjà expérimenté des composites similaires, les contraintes de forme et de croissance du matériau organique ont rendu difficile le développement de diverses applications qui exploitent son potentiel.

En utilisant les moules tricotés comme cadre flexible ou « coffrage », les scientifiques ont créé un composite appelé « mycocrete » qui est plus solide et plus polyvalent en termes de forme et de forme, permettant aux scientifiques de cultiver des matériaux de construction légers et relativement respectueux de l'environnement.

"Notre ambition est de transformer l'apparence, la sensation et le bien-être des espaces architecturaux en utilisant le mycélium en combinaison avec des matériaux d'origine biologique tels que la laine, la sciure et la cellulose", a déclaré le Dr Jane Scott de l'Université de Newcastle, auteur correspondant de l'article dans Frontières de la bio-ingénierie et de la biotechnologie. La recherche a été réalisée par une équipe de concepteurs, d'ingénieurs et de scientifiques du Living Textiles Research Group, qui fait partie du Hub for Biotechnology in the Built Environment de l'Université de Newcastle.

Pour fabriquer des composites utilisant du mycélium, qui fait partie du réseau racinaire des champignons, les scientifiques mélangent des spores de mycélium avec des grains dont ils peuvent se nourrir et du matériel sur lequel ils peuvent croître. Ce mélange est emballé dans un moule et placé dans un environnement sombre, humide et chaud afin que le mycélium puisse se développer, liant étroitement le substrat.

Une fois qu'il a atteint la bonne densité, mais avant de commencer à produire les fructifications que nous appelons champignons, il est séché. Ce processus pourrait constituer un remplacement bon marché et durable de la mousse, du bois et du plastique. Mais le mycélium a besoin d’oxygène pour se développer, ce qui limite la taille et la forme des moules rigides conventionnels et limite les applications actuelles.

Les textiles tricotés offrent une solution possible : des moisissures perméables à l’oxygène qui pourraient passer de flexibles à rigides avec la croissance du mycélium. Mais les textiles peuvent être trop souples et il est difficile d’emballer les moules de manière cohérente. Scott et ses collègues ont entrepris de concevoir un mélange de mycélium et un système de production capables d'exploiter le potentiel des formes tricotées.

"Le tricot est un système de fabrication 3D incroyablement polyvalent", a déclaré Scott. "Il est léger, flexible et formable. Le principal avantage de la technologie de tricotage par rapport aux autres procédés textiles est la possibilité de tricoter des structures et des formes 3D sans coutures ni déchets."

Des échantillons de mycélium composite conventionnel ont été préparés par les scientifiques à titre de contrôle et cultivés aux côtés d'échantillons de mycocrete, qui contenaient également de la poudre de papier, des amas de fibres de papier, de l'eau, de la glycérine et de la gomme xanthane. Cette pâte a été conçue pour être livrée dans le coffrage tricoté avec un pistolet à injection afin d'améliorer la cohérence de l'emballage : la pâte devait être suffisamment liquide pour le système de livraison, mais pas au point de ne pas conserver sa forme.

Les tubes destinés à leur structure de test prévue ont été tricotés à partir de fil mérinos, stérilisés et fixés à une structure rigide pendant qu'ils étaient remplis de pâte, afin que les changements de tension du tissu n'affectent pas les performances du mycocrete.

Une fois séchés, les échantillons ont été soumis à des tests de résistance en traction, compression et flexion. Les échantillons de mycocrete se sont révélés plus résistants que les échantillons composites de mycélium conventionnels et ont surpassé les composites de mycélium cultivés sans coffrage tricoté. De plus, le tricot poreux du coffrage offrait une meilleure disponibilité en oxygène et les échantillons qui y étaient cultivés rétrécissaient moins que la plupart des matériaux composites à base de mycélium lorsqu'ils étaient séchés, ce qui suggère que des résultats de fabrication plus prévisibles et cohérents pourraient être obtenus.