用蘑菇做建筑?在建筑中运用菌丝体的可能性

用蘑菇做建筑?在建筑中运用菌丝体的可能性

真菌无处不在,空气中、水中、我们的身体、树上、浴室的天花板上、地下。它们可以是蘑菇(包括食用的、药用的、致幻或剧毒的),也可以是其他简单的形式,如霉菌。它们可以引发疾病,但也可以产生抗生素药物,如青霉素,或者帮助发酵出超棒的奶酪和面包。那么,在未来,它们是否也会成为包装和建筑材料?

Ecovative Mushroom® Insulation . Image Courtesy of Ecovative
Ecovative Mushroom® Insulation . Image Courtesy of Ecovative

真菌是自然界的主要回收者。它们产生的酶能帮助有机物的降解,将其转化为矿物质。通常情况下,真菌在阴暗和潮湿的环境中生长得最好。就像冰山一样,真菌的可见部分只代表它的一小部分。例如,在蘑菇的可见表面以下,有着长长的根,称为菌丝体。这些菌丝是极细的白色丝状物,向四周发展,形成一个快速生长的复杂网络。将真菌植入一个合适的基质时,菌丝就会像胶水一样,将基质黏合起来,使其变坚实。合适的基质可以由锯末、磨木、秸秆、各种农作物残渣或其他类似的材料组成,而这些材料通常是会被废弃的。

Shell Mycelium Pavillion / BEETLES 3.3 and Yassin Areddia Designs. Image © Krishna & Govind Raja
Shell Mycelium Pavillion / BEETLES 3.3 and Yassin Areddia Designs. Image © Krishna & Govind Raja

根据不同的菌种和基质,最终可以生产成型保温板、家具、配件、织物、包装材料,甚至砖块,它们具有良好的热、声特性和较强的防火性能。科学研究[1]表明,在物理和机械特性方面,菌丝体材料类似于发泡聚苯乙烯(常被称为聚苯乙烯泡沫塑料),但可降解性有所提高。“除了木质纤维素基质外,菌丝基生物复合材料的特性还受到所选真菌种类及其持续生长时间的强烈影响。因此,菌丝的生长又受到基质材料的组成和结构的影响。”

Ecovative Design是当今基于菌丝体设计的先驱,他们利用这种非常规材料创造出包装材料等物品。为了生产这些东西,基质和真菌混合于溶液中,并插入模具中。在有利的条件下——合适的温度、湿度和光照——经过大约5天的生长,材料凝固成所需的形状。然后将物体放入烘箱中,使存在的微生物完全失活,然后就可以作为普通包装使用。宜家、戴尔等大公司已经开始使用这种完全可以生物降解的包装材料了。

Courtesy of Arup
Courtesy of Arup

纽约的The Living studio与Ecovative Design设计公司合作完成了 Hy-Fi Project,该项目是2014年赢得MoMA青年建筑师项目后,在MoMA PS1的院子里建造的一个展馆。在ARUP的结构建议下,使用了菌丝砖,切碎的玉米秸秆的残渣与菌丝混合,在不到一周的时间里就形成了棱柱形的菌丝砖。建成后,这些菌砖构成了一座高约12米的塔。在为期两个月的展览结束后,塔楼被拆除,砖块被送往堆肥厂,利用其天然的生物降解能力(进行降解回收)。

Hy-Fi Pavilion / The Living. Image © Andrew Nunes
Hy-Fi Pavilion / The Living. Image © Andrew Nunes
Hy-Fi Pavilion / The Living. Image © Andrew Nunes
Hy-Fi Pavilion / The Living. Image © Andrew Nunes

Carlo RattiAssociati与能源公司Eni合作,开发了一个由蘑菇制成的建筑结构,于米兰设计周亮相。“圆形花园”是由菌丝组成的一系列拱门,共一公里长。在这些拱门中,孢子被注入有机材料中开始它们的生长过程。许多临时展览的展馆会产生大量的废弃物,而“圆形花园”(JardimCircular)遵循的是可持续发展的路线,它的主要材料:蘑菇、绳索和碎木屑,在展览结束后都会回到地面。由BEETLES 3.3和Yassin Areddia Designs合作的菌落庭院(The Shell Mycelium Pavilion)同样展示了另类的生态设计意识。带有真菌的椰子壳纤维缠绕着结构主体,经过几天培养之后,菌丝形成落雪状覆盖在表面上,顶层物质因为太阳的直射而死亡从而形成一道坚硬的保护外壳。

The Circular Garden / Carlo Ratti Associati. Image © Marco Beck Peccoz
The Circular Garden / Carlo Ratti Associati. Image © Marco Beck Peccoz

除建筑结构外,菌丝体还具有用于隔热和隔音的潜力。根据Ecovative的另一项提议,将活蘑菇置于木板之间可以形成有效的隔热墙。在三天内,菌丝生长并凝结为松散的颗粒,形成密闭的隔热层,同时粘附在木板上,形成极强的夹层。其结果类似于结构绝热板(SIP),且没有热桥。根据Ecovative的说法,大约一个月后,蘑菇保温层会自然干燥,就不会继续生长了。

Ecovative Mushroom® Insulation . Image Courtesy of Ecovative
Ecovative Mushroom® Insulation . Image Courtesy of Ecovative
Ecovative Mushroom® Insulation . Image Courtesy of Ecovative
Ecovative Mushroom® Insulation . Image Courtesy of Ecovative

而欧洲的计算机、生物和建筑领域的研究人员[2]则更进一步。他们提出利用活的真菌菌丝,配合纳米颗粒和聚合物,开发出一种菌丝体基质,通过实现感知融合和真菌决策,制造出基于菌丝的电子产品。“菌丝网络将具有计算活性,为建筑艺术品和材料带来全新的基于生物的功能,如自我调节、适应、决策、生长和自主修复——为建筑艺术品和环境带来新的优势和价值,并为非常依赖科技的最先进的‘智能建筑’提供一种根本性的革新。”

Shell Mycelium Pavillion / BEETLES 3.3 and Yassin Areddia Designs. Image © Krishna & Govind Raja
Shell Mycelium Pavillion / BEETLES 3.3 and Yassin Areddia Designs. Image © Krishna & Govind Raja

尽管在本文中,我们看到了将菌丝体用于建筑的多个例子,但菌丝体的使用仍未完全发挥其潜力。有关菌丝体的论文几乎都是以这样的说法作为结论:必须对这种材料进行大量的研究和仔细的实验,才能使它具有大规模使用所需的效率、竞争力和工业质量。但研究人员也一致肯定了这种材料在不同的领域的巨大潜力。菌丝体代表了我们在建筑材料的采购、使用和废料处理方式上的一种模式转变。作为100%可生物降解、在地球上大量存在、从废物中“生长”出来的材料,并拥有卓越的功能特性,菌丝体材料具有巨大的、尚未开发的潜力。但最重要的是,菌丝也证明了伟大的创新并不一定需要新技术或复杂的材料,它们可能比我们想象的更容易。
译者:赖求佳

参考文献

[1]Yangang Xing, Matthew Brewer, Hoda El-Gharabawy, Gareth Griffith and PhilJones. Growing and testing mycelium bricks as building insulationmaterials. Earth and Environmental Science 121 (2018)
[2] Andrew Adamatzky, Phil Ayres, Gianluca Belotti, and Han Wösten. Fungal architecture. arXiv:1912.13262

关于这位作者
引用: Souza, Eduardo. "用蘑菇做建筑?在建筑中运用菌丝体的可能性" 25 10月 2020. ArchDaily. (Trans. Milly Mo) Accesed . <https://www.archdaily.cn/cn/949829/yong-mo-gu-zuo-jian-zhu-zai-jian-zhu-zhong-yun-yong-jun-si-ti-de-ke-neng-xing>

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