Les chercheurs développent de nouveaux champignons

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Des chercheurs du Shape Lab de l'Institut d'architecture et des médias de l'Université technologique de Graz ont développé MyCera, un nouveau matériau d'impression 3D à base de champignons.

Composé d'argile, de sciure de bois et de mycélium (la partie végétative des champignons), MyCera a été développé dans le but global de réduire les émissions de CO2 et de résoudre les problèmes mondiaux de gestion des déchets.

Ce projet de recherche utilise le mycélium comme renfort fibreux intelligemment orienté pour améliorer les performances structurelles des éléments en argile non cuits imprimés en 3D et permettre la bio-soudure des éléments cuits. Étant donné que le matériau à base de mycélium continue de croître après avoir été imprimé en 3D, MyCera est censé offrir une résistance à la traction et des performances structurelles élevées.

Les conclusions de l'équipe de recherche, intitulées « MyCera. Application de la croissance mycélienne dans les structures en argile fabriquées numériquement », ont été publiées dans l'International Journal of Architectural Computing.

"L'objectif global de la recherche se concentre sur la recherche d'une solution viable à long terme au problème mondial de la gestion des déchets et des émissions de CO2, qui affecte également l'industrie du bâtiment et la gestion des déchets de construction", a expliqué l'équipe dans le document de recherche.

« Le composite « MyCera » présente des propriétés structurelles remarquables par rapport au même mélange de matériaux sans mycélium. […] On suppose que la forte augmentation de la résistance à la traction est causée par le processus de croissance qui a lieu après l’impression.

Les chercheurs ont ajouté que « ce type de distribution intelligente des fibres n’aurait pas pu être obtenu avec un matériau qui ne pousse pas ».

Impression 3D à base de mycélium

L'équipe Shape Lab a utilisé une argile Delta WASP 40100 du fabricant d'imprimantes 3D italien WASP dans ses recherches, utilisant avec succès le système pour imprimer en 3D avec MyCera. Selon les chercheurs, le système ouvert de l'imprimante 3D, son échelle et sa capacité à imprimer en 3D avec n'importe quel matériau ancien la rendent bien adaptée au projet.

À l’aide de l’imprimante 3D Delta WASP, l’équipe du Shape Lab a déterminé qu’en plus d’améliorer les performances structurelles de l’argile imprimée en 3D, le mycélium peut également être utilisé pour bio-souder divers composants ensemble.

Les chercheurs ont réussi à produire un certain nombre de structures en plaçant ensemble des éléments imprimés en 3D dans un état où le mycélium a continué à croître. Les fibres mycéliennes des éléments nodaux encore en croissance pourraient alors former des connexions grâce à l’expansion d’un réseau d’hyphes. Ainsi, les éléments adjacents pourraient être bio-soudés ensemble avec succès.

Selon les chercheurs, cela pourrait avoir des implications significatives pour le secteur de la construction, en remplaçant le béton traditionnel par le matériau biosourcé MyCera, plus durable. L’équipe prévoit désormais de mener davantage de recherches pour atteindre cet objectif.

"Après avoir effectué suffisamment de recherches [nous pouvons affirmer que] la composition du matériau proposé pourrait remplacer les liants à base de ciment", affirment les chercheurs. "Pour vérifier l'hypothèse d'un effet structurel avantageux des connexions de fibres cultivées, une comparaison du renforcement des fibres mycéliennes et d'autres fibres couramment utilisées pour augmenter la résistance à la traction, telles que les fibres de basalte et de verre, est prévue."

Impression 3D avec du mycélium

Ce n’est pas la première fois que le mycélium est exploité dans la fabrication additive.

L'industrie de l'impression 3D a récemment participé à l'AM Summit Denmark 2023, la plus grande conférence annuelle sur l'impression 3D en Scandinavie. Danish AM Hub, les organisateurs de l'événement, ont présenté le projet I AM MSHRM, une collaboration en cours avec le groupe Bjarke Ingels.

Ce partenariat a permis la conception et la construction partielle d'une structure temporaire durable en forme de beignet. La structure de la structure est imprimée en 3D à partir de déchets plastiques, de canne à sucre d'origine locale et de fécule de maïs. Les cadres sont ensuite remplis de mycélium pour créer les murs.

"Au lieu de prendre 20 ans pour faire pousser un arbre, vous pouvez faire pousser des panneaux de mycélium en 20 jours ou moins", a expliqué Catherine Huang, associée du groupe Bjarke Ingels. « Cette impression, actuellement réalisée à partir de plastique recyclé, pourrait également devenir un biomatériau et devenir entièrement compostable. Donc en fin de vie, il retourne dans le sol. »