建筑师与大自然合作开发基于真菌的建筑材料

建筑师与大自然合作开发基于真菌的建筑材料总部位于伦敦的PLPArchitecture的人们已经接受了即将到来的共生世，过渡到sumbiotecture的实践，建筑的重点是所有材料的生物降解性和无污染的可再生能源的使用。作为转型的一部分，在过去的一年里，PLP的内部研究小组PLPLabs研究了菌丝体生物复合材料的结构能力和建筑潜力。菌丝体是真菌的根状结构，是一种称为菌丝的分支链网，负责从周围环境中吸收养分和水分。真菌以其碳吸收能力而闻名，因此具有减缓气候变化的潜力。真菌，尤其是它们的菌丝体已经被指定为建筑行业的可持续替代品，用于填充混凝土裂缝和隔离小房子。美国宇航局甚至探索了在月球或火星上种植真菌屋的可能性。对于他们的新项目，PLPLabs团队首先3D打印了一个木模板，并将其与注入菌丝体的基材包装在一起。当菌丝体在基质上定殖时，它形成了一种致密但可塑的形式。菌丝体生长后，用高温将其干燥，使生物复合材料惰性化。从开始到完成安装大约花了三个月的时间。粘合的菌丝体和3D打印的木材用于创建不同形状的模块块，这些模块可以组合在一起以创建一系列形式，从隔板到座椅，从花盆到桌子。与混凝土和钢材这两种高碳排放物不同，菌丝体生物复合材料是可再生和可生物降解的。它们可以在对环境影响最小的情况下种植和收获，重量轻且耐火，并且它们是良好的绝缘体。可使用模块化菌丝木块PLPLabs制作的各种产品根据Architecture2030，建筑物目前产生的二氧化碳排放量占全球年排放量的40%，其中13%归因于建筑和基础设施材料。PLPLabs通过创建菌丝体生物复合材料来拥抱共生世原则，这是朝着实现零碳建筑环境迈出的重要一步。PLPLabs计划继续试验菌丝体生物复合材料。而且，他们决定不限制大型建筑公司使用Symbioceneliving，他们正在考虑创建一个DIY工具包，人们可以用它在家里创建自己的菌丝体块。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1363991.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1363991.htm

这种由真菌制成的巧妙材料可在火灾中拯救您的家园

这种由真菌制成的巧妙材料可在火灾中拯救您的家园菌丝体及其被称为菌丝的分枝管状丝状体的复杂网络引起了研究人员的兴趣，他们认识到菌丝体在建筑环境中的结构用途潜力。澳大利亚墨尔本皇家墨尔本理工大学（RMITUniversity）的一个研究小组目前已通过化学方法操纵菌丝体的成分，创造出一种可持续、可扩展且安全的新型阻燃材料，可用作有效的建筑隔热材料（以及更多材料）。生物技术和真菌学专家、皇家墨尔本理工大学理学院副教授TienHuynh说："真菌通常以与残留饲料原料混合的复合形式存在，但我们找到了一种培育纯菌丝体片材的方法，这种片材可以分层和工程化制成不同用途的材料--从用于建筑业的平板到用于时装业的仿皮革材料。"研究团队（左起）：Chulikavit、Huynh和Kandare在实验室Chulikavit、Huynh和Kandare在实验室研究人员在此前发表于《聚合物降解与稳定性》（PolymerDegradationandStability）和《自然-科学报告》（Nature'sScientificReports）的关于菌丝体阻燃性能的研究基础上，制造出了一种可在易燃基材上分层的材料。通过对真菌进行生物工程改造，他们还能使整个材料的菌丝结构保持一致，并使其薄如纸张。当材料暴露在火或高温下时，接触层的菌丝会分解成焦炭。这将对下层起到热保护作用。研究人员称，这种无毒、有效的缓冲材料作为建筑隔热材料具有巨大的防火潜力。皇家墨尔本理工大学副教授、生物材料可燃性和热性能专家EversonKandare说："菌丝体的最大优点是，当暴露在火或辐射热中时，它会形成热保护炭层。菌丝炭存活的时间越长、温度越高，其作为防火材料的效果就越好。"这种材料对环境和人类都是安全的，可持续的，并有可能从可再生的有机废物中生产出来。与许多传统面板不同，它不含塑料，因此在接触火焰时不会产生有毒气体。Kandare说："含溴化物、碘化物、磷和氮的阻燃剂虽然有效，但对健康和环境有不利影响，它们会带来健康和环境问题，因为致癌物质和神经毒素会逸出并持续存在于环境中，对植物和动物造成危害。而生物菌丝可产生天然水和二氧化碳。"虽然真菌的生长速度缓慢给可扩展性带来了挑战，特别是与塑料生产相比，但这也可能带来机遇。Huynh说："蘑菇行业已经与我们接洽，希望使用他们的真菌融入废品。与蘑菇行业合作将不再需要新的农场，同时以可持续的方式生产出满足消防安全需求的产品。"该团队目前正在研究生物工程真菌垫，它可以降低火焰强度，提高建筑物的防火安全等级。该研究发表在《聚合物降解与稳定性》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1370623.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1370623.htm

科学家确定可用于搭建月球和火星建筑的潜在溶剂

科学家确定可用于搭建月球和火星建筑的潜在溶剂这项工作由华盛顿州立大学机械与材料工程学院副教授苏米克-班纳吉（SoumikBanerjee）领导，在《物理化学杂志B》（JournalofPhysicalChemistryB）上进行了报道。被称为离子液体的强力溶剂是处于液态的盐。"机器学习工作把我们从2万英尺的高度降到了1000英尺的水平，"Banerjee说。"我们能够非常快速地向下选择大量离子液体，然后我们还能科学地理解决定溶剂是否能够溶解材料的最重要因素。"美国国家航空航天局（NASA）资助了Banerjee的工作，作为其Artemis任务的一部分，NASA希望将人类送回月球，然后再送往火星等更深的太空。但是，要使这样的长期任务成为可能，宇航员就必须利用这些地外环境中的材料和资源，使用3D打印技术利用从月球或火星土壤中提取的基本元素制造结构、工具或零件。Banerjee说："对美国国家航空航天局来说，原地资源利用是未来几十年的一件大事。否则，我们将需要从地球运载高得吓人的材料"。获取这些建筑材料必须以环保和节能的方式进行。开采元素的方法也不能使用水，因为月球上没有水。Banerjee的研究小组十多年来一直在研究用于电池的离子液体，这可能就是答案。然而，在实验室测试每种候选离子液体既昂贵又耗时，因此研究人员利用机器学习和原子级别的建模技术，从数十万种候选离子液体中筛选出了几种。他们寻找那些可以消化月球和火星材料，提取铝、镁和铁等重要元素，可以自我再生，或许还能产生氧气或水作为副产品，帮助提供生命支持的离子液体。在确定溶剂所需的优良品质后，研究人员找到了大约六种非常理想的候选溶剂。成功的重要因素包括组成盐的分子离子的大小、表面电荷密度（即离子单位面积上的电荷）以及离子在液体中的流动性。在另一项研究中，研究人员与科罗拉多大学的研究人员合作，在实验室中测试了几种离子液体溶解化合物的能力。他们希望最终能建造一个实验室规模或中试规模的反应器，并用从月球获取到的材料测试候选溶剂。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1416835.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1416835.htm

当心面粉中的真菌：它不会把你变成僵尸 但会让你生病

当心面粉中的真菌：它不会把你变成僵尸但会让你生病作为一名食品科学家，我研究加工对水果和蔬菜的质量和安全的影响，包括用于制作煎饼的面粉。虽然在现实生活中没有人会因为吃煎饼而变成僵尸，但面粉经常被真菌污染，会产生使人生病的霉菌毒素。然而，适当的加工和烹饪，一般来说可以保证你的安全。《最后的我们》的故事背景是一场大流行病，使世界陷入末日般的崩溃。面粉中的真菌有多普遍？人们食用由小麦制成的面包大约有14000年，种植小麦至少有10000年。1882年，"醉酒面包病"首次在俄罗斯被记录下来，人们报告说吃完面包后头晕、头痛、手颤抖、精神错乱和呕吐。早在这之前，中国的农民就报告说，吃了粉红色的小麦--一种叫做镰刀菌的霉菌感染的关键标志--会使他们感到不适。显然，真菌让人们生病已经有很长一段时间了。小麦、玉米、大米，甚至水果和蔬菜在田间生长时都可能被真菌感染。在《最后的我们》中，一位流行病学家推测，气候变化导致真菌变异，因此它可以感染人类。不幸的现实是，近年来真菌已经成为更多的问题，因为更温暖的温度鼓励它们的生长。2017年的一项研究发现，华盛顿特区超过90%的小麦和玉米粉样品含有活的真菌，其中曲霉菌和镰刀菌是小麦粉中最主要的霉菌类型。镰刀菌在田间的小麦上生长，可以引起一种常见的农业植物疾病，即镰刀菌头病，或称疮痂病。农民使用多种技术来减少这种毁灭性的植物疾病，包括实行轮作，使用抗病品种和杀真菌剂，并在开花期尽量减少灌溉。收获后，他们对谷物进行分拣，以去除被污染的小麦，然后将其磨成面粉。虽然分拣可以去除大部分受污染的小麦，但少量的真菌仍然可以进入面粉。曲霉菌是小麦粉中发现的主要霉菌之一。好消息是，大多数真菌和其他微生物在华氏160-170度（摄氏71-77度）时死亡。煎饼通常被烘烤到190-200°F（88-93°C）的内部温度。其他蛋糕和面包的内部温度为180至210华氏度（82-99摄氏度）。因此，与《最后的我们》不同，只要你烘烤或油炸你的面团，实际上就已经杀死了真菌。当人们吃面粉而不先做熟时，问题就来了，例如食用生的饼干面团或"舔干净碗"，其中的生鸡蛋和生面粉都可能含有使人生病的微生物。公共卫生官员最担心的微生物是大肠杆菌和沙门氏菌，这些危险的病原体可导致严重疾病。大多数人没有意识到，他们在商店购买的面粉是生面粉，仍然含有活的微生物。面粉很少经过商业化处理，可以安全地生吃，因为消费者几乎总是把以面粉为原料的食品做熟。虽然消费者也可以尝试在家里对生面粉进行热处理，但不建议这样做，因为面粉可能铺得不够薄，不足以杀死所有的微生物。一些真菌和微生物可以产生孢子，这就像种子一样，帮助它们在不利条件下生存。这些孢子可以在烹饪、干燥和冷冻中生存。甚至有4500年前的酵母孢子被重新唤醒并制成面包。这些真菌孢子很少引起人们的严重疾病，除非是免疫系统较弱的人。在食品工业的实践中，工厂可以在食物中添加化学品来阻止真菌生长。这些添加剂包括山梨酸盐、苯甲酸盐和丙酸盐。然而，人们几乎从未在面粉或煎饼粉中看到这些添加剂，因为真菌无法在干燥的粉末中生长。真菌要么在田间的小麦上生长，要么在面包烘烤后生长。由于这个原因，你可能会在面包中看到这些添加剂，但在粉状混合物中却看不到。霉菌毒素真菌最大的风险不是它在我们体内生长，而是它在小麦或其他食物上生长，并产生称为霉菌毒素的化学物质，可能导致严重的健康问题。当小麦被收割并磨成面粉时，霉菌毒素可能混入其中。不幸的是，虽然正常的烹饪可以杀死微生物，但它并不能破坏霉菌毒素。食用霉菌毒素可能导致从幻觉、呕吐和腹泻到癌症或死亡的各种问题。谷物中发现的一些常见霉菌毒素包括黄曲霉毒素、脱氧雪腐镰刀菌素、赭曲霉毒素A和伏马菌素B。已知最古老的霉菌毒素中毒案例被记录为一种叫做麦角病的疾病。《旧约》中提到了麦角病，自公元800年以来，在西欧就有报告。甚至有人认为，塞勒姆女巫审判是由爆发的麦角病引起的，导致其受害者产生幻觉，尽管许多人对这种想法提出异议。小麦比其他谷物更不可能有危险的霉菌毒素，这就是为什么有人提出18世纪欧洲死亡率的下降，特别是在英国，是由于从以黑麦为主的饮食转向以小麦为主的饮食。归根结底，观众们不需要太入戏而担心吃煎饼会变成僵尸。农民使用许多技术来尽量减少真菌的生长和清除发霉的谷物，而且政府在作物生产和储存期间密切关注霉菌毒素水平。只要确保你在吃之前煮熟你的烘焙产品，并且不要吃已经开始发霉的东西。作者：SherylBarringer，俄亥俄州立大学食品科学与技术系教授。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1349137.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1349137.htm

活体发光藻类制成的材料可用于压力传感器

活体发光藻类制成的材料可用于压力传感器用生物发光材料制成的部分3D打印结构图/加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院在海洋中，甲藻会产生闪光，以威慑捕食者。在用这种新材料3D打印出来的小型结构中，当材料受到挤压、拉伸或扭曲时，它们同样会发光--机械应力越大，发光越亮。重要的是，这种材料制成的机械应力传感器不需要任何电源或电子设备。尽管如此，甲藻确实需要有规律的光照和黑暗循环才能进行光合作用--从光中获得的能量用于在黑暗中产生生物发光。到目前为止，3D打印结构在"苛刻的条件"下几乎不需要维护，就能工作五个月左右。一旦进一步开发，可以想象这种材料还可以应用于软体机器人或医疗植入物等领域，后者利用光信号释放药物载荷或进行治疗。"目前的这项工作展示了一种简单的方法，将生物体与非生物组件结合起来，制造出新型材料，这种材料能够自我维持，并对自然界中的基本机械刺激敏感，"该研究的资深作者蔡胜强教授实验室的博士生李成海说。有关这项研究的论文最近发表在《科学进展》（ScienceAdvances）杂志上。在下面的视频中，我们可以看到用这种材料制成的结构在发光。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391801.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391801.htm

源于平菇的薄膜可能使溢油清理工作更环保

源于平菇的薄膜可能使溢油清理工作更环保然而，这种膜通常由不太环保的石油基材料制成，一旦丢弃就无法生物降解。考虑到这一缺点，沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学（KAUST）的科学家们将目光投向了蘑菇。更具体地说，他们研究了菌丝体，这是真菌的菌丝网（又称菌丝），条件合适时，真正的蘑菇（又称子实体）就会从菌丝体中萌发出来。重要的是，菌丝体含有被称为疏水蛋白的蛋白质，这种蛋白质一面亲水，另一面疏水。博士生乔伊斯-卡瓦尔坎特（JoyceCavalcante）和她的导师GyorgySzekely教授首先从新鲜杏鲍菇中培养出菌丝母本。然后，他们将母种中的菌丝菌落放置在由充满纳米级孔隙的亲水性聚合物制成的薄膜上。这些气孔可以让菌丝从薄膜另一侧的凝胶状生长介质中汲取养分，但气孔很小，菌丝无法直接穿过薄膜生长。由于菌丝生长在薄膜的一侧，其亲水的一面被亲水性聚合物吸附，从而使其疏水的一面向上远离亲水性聚合物。因此，当菌丝最终从聚合物薄膜上剥离时，它们就形成了一面亲水一面疏水的可生物降解的有机膜。在对受到原油污染的水进行测试时，发现这些膜比传统的聚丙烯Janus膜多吸收445%的石油，同时吸水率也降低了99.6%。Cavalcante说："这些发现为具有更强选择性和吸附能力的下一代膜带来了希望。"最近发表在《材料化学杂志》上的一篇论文介绍了这项研究。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1415477.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1415477.htm