Comportamiento de composites miceliares de Lentinus crinitus bajo dos protocolos de compresión
DOI:
https://doi.org/10.21829/myb.2021.2722047Palabras clave:
basidiomicetos, biodegradable, compostable, lignocelulósico, plásticos alternativos, contaminaciónResumen
Considerando la problemática actual que ha generado la producción desmedida de materiales plásticos sintetizados de hidrocarburos, se ha buscado desarrollar alternativas más sustentables. Un material alternativo que se ha estudiado recientemente, son los composites (o compuestos) miceliares, productos obtenidos de la cohesión de partículas de desechos lignocelulósicos por medio del crecimiento de una matriz miceliar de un hongo filamentoso. Dichos productos pueden presentar potencial para suplir a materiales no biodegradables. En el presente trabajo, se desarrollaron composites miceliares con características comparables al poliestireno expandido y adecuados para la fabricación de paneles aislantes, utilizando una cepa de Lentinus crinitus, la cual fue puesta a prueba previamente para determinar su utilidad para ese fin. Variables mecpanicas como la resistencia a la compresión y rigidez fueron medidas siguiendo la norma ASTM D143. Para evaluar la importancia que puede representar el prensado de los composites en su fabricación, dos protocolos fueron seguidos, utilizando dos diferentes cargas de prensado como parte del proceso de obtención del producto final. La resistencia a la flexión de los materiales puestos a prueba alcanzó 0.48 MPa y la resistencia a la compresión 0.235 MPa. Los resultados se compararon con los obtenidos en madera balsa, por considerarse un producto natural con características semejantes en cuanto a sus aplicaciones; poliestireno expandido, como su posible sucedáneo; y datos recabados de publicaciones previas sobre composites miceliares. El comportamiento mecánico de los materiales obtenidos en este estudio ante cargas de flexión y de compresión demuestra que estos tienen viabilidad como alternativas a algunos plásticos sintéticos utilizados en aplicaciones como los paneles aislantes y materiales de embalaje.
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Appels, F. V., Camere, S., Montalti, M., Karana, E., Jansen, K. M., Dijksterhuis, J., Krijgsheld, P., & Wösten, H.A. (2019). Fabrication factors influencing mechanical, moisture-and water-related properties of mycelium-based composites. Materials and Design, 161, 64–71. doi: 10.1016/j.matdes.2018.11.027 DOI: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2018.11.027
Bajwa, D., Holt, G., Bajwa, S., Duke, S., & McIntyre, G. (2017). Enhancement of termite (Reticulitermes flavipes L.) resistance in mycelium reinforced biofiber-composites. Industrial Crops & Products, 107, 420–426. doi: 10.1016/j.indcrop.2017.06.032 DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.06.032
Camere, S., & Karana, E. (2018). Fabricating materials from living organisms: An emerging design practice. Journal of Cleaner Production, 186, 570–584. doi: 10.1016/j.jclepro.2018.03.081 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.03.081
César, E. (2018). Caracterización y evaluación de sistemas hifales de macrohongos basidiomicetos de posible aplicación para el desarrollo de materiales biodegradables. Doctoral thesis, Instituto de Ecología A.C., Xalapa, Veracruz, México.
Chang, S., & Miles, P. (1989). Edible mushrooms and their cultivation. Florida: CRC Press.
Chen, H., Yang, Y., & Zhang, J. (2009). Biotechnological potential of cereal (wheat and rice) straw and bran residues. In N. Singh, P. Nigam & A. Pandey (Eds.), Biotechnology for Agro-Industrial Residues Utilisation (pp. 328–339). Springer. doi: 10.1007/978-1-4020-9942-7_17 DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4020-9942-7_17
Chen, H. (2014). Biotechnology of lignocellulose: theory and practice. Dordrecht, Germany: Chemical Industry Press and Springer Science+Business Media. DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-007-6898-7
Corner, E. (1932). The Fruit-body of Polystictus xanthopus. Annals of Botany, 46, 71–111. doi: 10.1093/oxfordjournals.aob.a090319 DOI: https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.aob.a090319
Dschida, W. (1997). Fungal cell wall production and utilization as a raw resource for textiles. US grant US5854056A.
Ecovative Design. (2020). Ecovative design main page. Recuperado de https://ecovativedesign.com
Haneef, M., Ceseracciu, L., Canale, C., Bayer, I., Heredia-Guerrero, J., & Athanassiou A. (2017). Advanced materials from fungal mycelium: fabrication and tuning of physical properties. Science. Reports, 7, 41292; doi: 10.1038/srep41292 DOI: https://doi.org/10.1038/srep41292
Holt, G., Mcintyre, G., Flagg, D., Bayer, E., Wanjura, J., & Pelletier, M. (2012). Fungal mycelium and cotton plant materials in the manufacture of biodegradable molded packaging material: Evaluation study of select blends of cotton byproducts. Journal of Biobased Materials and Bioenergy, 6(4), 431–439. doi: 10.1166/jbmb.2012.1241 DOI: https://doi.org/10.1166/jbmb.2012.1241
Jones, M., Huynh, T., Dekiwadia, C., Daver, F., & John, S. (2017). Mycelium composites: a review of engineering characteristics and growth kinetics. Journal of Bionanoscience, 11(4), 241–257. doi: 10.1166/jbns.2017.1440 DOI: https://doi.org/10.1166/jbns.2017.1440
Kotlarewski, N., Belleville, B., Gusamo, B., & Ozarska B. (2016). Mechanical properties of Papua New Guinea Balsa wood. European Journal of Wood and Wood Products, 74(1), 83–89. doi: 10.1007/s00107-015-0983-0 DOI: https://doi.org/10.1007/s00107-015-0983-0
Lelivelt, R. (2015). The mechanical possibilities of mycelium materials. Master thesis. University of Technology, Einhoven, Netherlands.
López, J., Méndez-González, J., Ruelas, X., & Nájera J. (2016). Assessment of edible fungi and films bio-based material simulating expanded polystyrene. Materials and Manufacturing Processes, 31(8), 1085–1090. doi: 10.1080/10426914.2015.1070420 DOI: https://doi.org/10.1080/10426914.2015.1070420
Netravali, A., & Chabba S. (2003). Composites get greener. Materials today, 6(4), 22–29. doi: 10.1016/S1369-7021(03)00427-9 DOI: https://doi.org/10.1016/S1369-7021(03)00427-9
Pelletier, M., Holt, G., Wanjura, J., Bayer, E., & McIntyre, G. (2013). An evaluation study of mycelium based acoustic absorbers grown on agricultural by-product substrates. Industrial Crops and Products, 51, 480–485. doi: 10.1016/j.indcrop.2013.09.008 DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2013.09.008
Pelletier, M., Holt, G., Wanjura, J., Lara, A., Tapia-Carillo, A., McIntyre, G., & Bayer, E. (2017). An evaluation study of pressure-compressed acoustic absorbers grown on agricultural by-products. Industrial Crops and Products, 95, 342–347 doi: 10.1016/j.indcrop.2016.10.042 DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2016.10.042
Petersen, R., Nicholl, D., & Hughes, K. (1997). Mating systems of some putative polypore- agaric relatives. Plant Systematics and Evolution, 207(3), 135–158. doi: 10.1007/BF00984386 DOI: https://doi.org/10.1007/BF00984386
Román-Ramos, J., Luna-Molina, F., & Bailón-Pérez, L. (2014). Encofrado perdido constituido por paja cohesionada con micelio como sustituto del poliestireno expandido. Informes de la Construcción, 66(EXTRA-1), m006 doi: 10.3989/ic.13.097 DOI: https://doi.org/10.3989/ic.13.097
Senthilarasu, G. (2015). The lentinoid fungi (Lentinus and Panus) from Western Ghats, India. IMA Fungus, 6(1), 119–128. doi: 10.5598/imafungus.2015.06.01.06 DOI: https://doi.org/10.5598/imafungus.2015.06.01.06
Silverman, J. (2018). Development and testing of mycelium-based composite materials for shoe sole applications. Master thesis, University of Delaware, Newark, CA, USA.
Tudryn, G., Smith, L., Freitag, J., Bucinell, R., & Schadler, L. (2017). Processing and morphology impacts on mechanical properties of fungal based biopolymer composites. Journal of polymers and the environment, 24, 1473–1483. doi: 10.1007/s10924-017-1047-9 DOI: https://doi.org/10.1007/s10924-017-1047-9
Yang, Z., Zhang, F., Still, B., White, M., & Amstislavski, P. (2017). Physical and mechanical properties of fungal mycelium-based biofoam. Journal of Materials in Civil Engineering, 29(7). doi: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001866 DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001866
Ziegler, A., Bajwa S., Holt, G., McIntyre, G., & Bajwa, D. (2016). Evaluation of physico-mechanical properties of mycelium reinforced green biocomposites made from cellulosic fibers. Applied Engineering in Agriculture, 32(6), 931–938. doi: 10.13031/aea.32.11830 DOI: https://doi.org/10.13031/aea.32.11830
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