MX2013005986A

MX2013005986A - Método para la producción de estructuras de hongos.

Info

Publication number: MX2013005986A
Application number: MX2013005986A
Authority: MX
Inventors: Philip G Ross
Original assignee: Philip G Ross
Priority date: 2010-11-27
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2014-02-27
Also published as: WO2012071589A2; US20160355779A1; US10947496B2; US9951307B2; WO2012071589A3; US20210198621A1; US20180148682A1; US20120135504A1; CN103547668A; US9410116B2

Abstract

Se presenta un método para el crecimiento de materiales de construcción derivados orgánicamente en forma de un sustrato moldeable que puede ser diseñado para servir a una amplia gama de aplicaciones de fabricación y construcción. En particular, las modalidades consideran una pluralidad de formas moldeadas por hongos de crecimiento preferiblemente de inóculo de hongo y mecánicamente comprimido al menos una vez durante el proceso de crecimiento, así como la integración de los miembros de la estructura de soporte a la estructura de hongo. La presente invención proporciona un sustrato de hongos, que podría ser moldeado, y fácil y barato preprocesado a las especificaciones geométricas precisas. Los materiales de construcción derivados orgánicamente también incorporan capas de refuerzos estructurales para mejorar el soporte de carga y otras capacidades estructurales.

Description

MÉTODO PARA LA PRODUCCIÓN DE ESTRUCTURAS DE HONGOS Solicitudes Relacionadas Esta solicitud reivindica prioridad de la solicitud provisional de Estados Unidos con número de serie 61/417408, presentada el 27 de noviembre de 2010. La descripción de que la solicitud provisional se incorpora al presente documento como figura en su totalidad .

Campo de la Invención La presente modalidad se refiere en general a métodos para la creación de materiales de construcción derivados orgánicamente utilizando el crecimiento de tejido de hongo. Más específicamente, la presente modalidad se refiere a un método para el crecimiento de materiales de construcción de ingeniería en la forma de un sustrato moldeable que se puede utilizar para una amplia gama de aplicaciones de fabricación y construcción.

Antecedentes de la Invención Los hongos son un reino de organismos que son numerosos y diversos, y se distinguen, en parte, por los hábitos y formas de crecimiento y reproducción vegetativa de los miembros representativos. Mientras que los hongos son increíblemente diversos en forma, hábitos y requisitos ambientales, los hongos son fácilmente identificables por el rasgo común compartido de consumir materia orgánica viva o vivir una vez. Al igual que los animales, los hongos se alimentan de los cuerpos de otros organismos como su fuente primaria energía y materia constitutiva, y son los descomponedores primarios y recicladores de materiales en el planeta. Los hongos se distribuyen a través de las profundidades del océano, dentro y entre los cuerpos de todos los organismos superiores, y tienen esporas que viajan a las alturas de la atmósfera y en el espacio. Las esporas de los hongos son lo suficientemente resistente como para entrar en el vacío del espacio y regresar a la tierra, creciendo una vez más cuando se encuentra en condiciones terrestres acogedoras.

Una de las principales formas de material que los hongos ayudan en la descomposición son las plantas, árboles y otros organismos que transportan tejido de carbono en una forma terrestre con la energía derivada de la luz solar. Organismos basados de clorofila transforman la luz solar en azúcares, hidratos de carbono y otras macromoléculas que constituyen una planta de varias células, tejidos y órganos. Muchos de estos azúcares en las plantas están estrechamente unidos dentro de la forma de lignina y celulosa, que se componen de un polímero a base de glucosa estrechamente vinculada, en el elemento constituyente de que comprende los elementos estructurales densos del cuerpo de la planta. Muchos tipos diferentes de hongos han desarrollado la capacidad para descomponer tanto lignina y celulosa, y transformarlo en quitina, la molécula elásticamente dura que los hongos utilizan para construir sus paredes celulares. Los hongos son tanto fuertes y flexibles, y son capaces de sintetizar (y también metabolizar) una amplia gama de enzimas, compuestos oxidantes, alcoholes y otros agentes químicos cáusticos que pueden romper los enlaces de hidrógeno fuertes que contribuyen a la rigidez y estructura de la celulosa. Muchos hongos que se alimentan de celulosa infectan y colonizan su fuente preferida de nutriente por medio de células hifas que crecen de una manera vegetativa en los extremos apicales de la célula. Estas hifas se caracterizan por patrones de crecimiento apical que incluyen bifurcaciones, ramificaciones y otros nodos de ramificación celulares que son capaces de secretar y reabsorber a los agentes cáusticos antes mencionados, y son capaces de descomponer y digerir las maderas más duras conocidas. Estos nodos de crecimiento aumentan el área y conectividad potencial de las estructuras de hifas colectivas, permitiendo a las células de hongos infiltrarse, conectar y modificar una amplia gama de entornos endógenos dentro de los cuales podría estar situado. Los Polypores son un grupo de hongos que son conocidos por su durabilidad, fuerza y larga vida útil. Los polypores son amplios en su distribución geográfica y pueden descomponerse y utilizar una amplia gama de vida de la planta que es rica en fuentes de lignina y la celulosa.

En los últimos años los hongos han pasado a ser un material aceptado para una gama de aplicaciones de consumo y construcción, y se utilizan cada en el lugar de los plásticos, poliuretanos y otros compuestos dependientes de combustibles fósiles. Además de su resistencia y durabilidad, el hongo seco tiene muchas otras cualidades benéficas: no es tóxico, resistente al fuego, resistente al moho, resistente al agua y un buen aislante térmico, entre otras características más destacadas. Los hongos pueden ser procesados con menos energía y materiales de fabricación convencional, y pueden crecer de una manera que contribuye a la buena administración de recursos renovables. Diferentes métodos han sido desarrollados para utilizar las capacidades de los hongos para la rápida digestión y la transformación de una variedad de materiales biológicos, sin embargo, todos son debidos en gran parte a las características físicas de las células hifas de crecimiento de los hongos, que forman un tejido complejamente entrelazado que se llama micelio.

Esta red micelio puede ser tan fuerte y resistente como la madera, y actúa como un agente de unión para una amplia gama de materiales que puedan incorporarse dentro. El micelio en sí es muy sensible a las condiciones ambientales locales, y el estado actual de la técnica está avanzando con nuevos medios para ajustar y modificar este entorno a maneras de hacer que el hongo crezca de una manera deseada y con las características deseadas. El estado de la técnica en este campo es nuevo y se compone principalmente de moldes simples y sustratos laminados, y hay una necesidad de técnicas innovadoras tanto en la formación, acondicionamiento como en la fabricación de los hongos crecientes y el material que genera.

Los avances recientes en la técnica incluyen un hongo que crece para los efectos de proporcionar un reemplazo de poliestireno que se basa en materiales derivados orgánicamente y materia prima. Este método consiste de la colocación de hongos y residuos agrícolas o industriales, tales como cáscaras de arroz, cáscaras de trigo o aserrín en un molde en forma de un panel de incubación donde se produce desde hace varios días. Durante el período de incubación del sustrato de hongos inoculados forma una red micelial que une los materiales, solidificando lentamente en la forma de la forma que fue arrojado dentro. Después de la incubación, la mezcla entera puede ser secada de manera que más se retarda el crecimiento de hongos. El producto de panel de acabado exhibe las características de los materiales originales que crecen a partir de (tales como la fuerza o cualidades de aislamiento térmico de las fibras), que son ahora "pegados" juntos por el hongo. A pesar de un buen aislante, este panel debe estar formado en combinación con una parte posterior laminado o sándwich de un material rígido delgado cuando se desea una mayor resistencia a la tracción. Los productos finales hechos a través de este proceso son de peso ligero, y cuando su ciclo de consumo se ha completado se pueden añadir a los vertederos o abono por el uso exclusivo de ingredientes naturales. El producto también se ha utilizado como un reemplazo para empaques de espuma de poliestireno, con y sin forros rígidos, y pronto estará disponible en el hogar y aislamiento de edificios. Este método sin embargo, no proporciona un medio para la producción de materiales de construcción respetuosos del medio ambiente, que también son fuertes y lo suficientemente resistente para las tolerancias y las demandas de muchos otros de fabricación y aplicaciones de construcción que una formulación de tipo frágil de espuma de poliestireno.

Otro sistema existente utiliza micelio para crear materiales compuestos de un tejido de hongos híbrido. Este método incluye las etapas para la formación de un inoculo, que incluye un hongo preseleccionado, para formar una mezcla de un sustrato de partículas discretas y un material nutriente que es capaz de ser digerido por los hongos. El inoculo se agregó a la mezcla y permite al hongo digerir el material nutriente en la mezcla durante un período de tiempo suficiente para crecer las hifas. Las hifas forman una red de células de micelio interconectados a través y alrededor de las partículas discretas para formar un material compuesto autoportante. Este material compuesto autoportante se calienta a una temperatura suficiente para matar el hongo o secado de otra manera para eliminar cualquier agua residual para evitar un mayor crecimiento de las hifas. El método permite la colocación de la mezcla y el inoculo en un molde de cualquier forma deseada, de manera que el acabado del material compuesto tome una forma determinada. La desventaja de este sistema es que el hongo debe colonizar su sustrato e incorporar una forma solidificada dentro de su molde de transporte, lo que limita las velocidades de producción y el uso de un molde por unidad fabricada. Este método no es propicio para las demandas de rendimiento de fabricación rápida y tratamiento que se necesitará para hacer de este un material económicamente competitivo.

Hay otros métodos diversos que han sido desarrollados para el crecimiento de hongos en la industria agrícola y subproductos de madera, con espuma de hongos gaseosas, agregados líquidos y la inclusión de partículas secundarias de refuerzo, fibras y otros ingredientes para ayudar en la fabricación de materiales más fuertes y resistentes. Estos métodos introducen el inoculo de hongo en un medio de crecimiento celular, que puede incluir otros materiales adicionales, tales como suplementos nutricionales o vinculantes y agentes de relleno. El inoculo de hongo crece a través de la espuma y se unen sus ingredientes incluidos en un material denso pero flexible una vez que se ha curado y secado. En un ejemplo, el método utiliza diferentes medios de crecimiento, tales como la celulosa microcristalina mezclados con agua y nutrientes como un sustrato de soporte a través de las cuales crecen las hifas de hongos, y como un resultado representado en un objeto constitutivamente solidificado. Después de un proceso de secado y curado de estas espumas de hongos que incluyen partículas y fibras añadido exhiben mayor resistencia y flexibilidad mecánica y tienen otras cualidades benéficas. Este método está limitado en la aplicación, ya que el tamaño con el que se podría construir componentes individuales está restringido en volumen y masa a pequeñas cosas (2" al cubo). Mientras que los componentes de hongos pueden crecer juntos en piezas compuestas más grandes, espesor del sustrato está por lo general limitado a 6" en profundidad debido a las condiciones anaeróbicas pueden surgir en las muestras que son demasiado densos para permitir el libre intercambio de gases permeable entre el sustrato de hongo y el medio ambiente que está creciendo dentro. Esta condición da lugar a zonas anaerobias dentro del sustrato de hongos, haciéndola susceptible a la infección por microbios que favorecen este tipo de entornos. Por lo tanto, la mayor parte de estas espumas curadas por hongos que incluyen partículas y fibras se limitan al crecimiento en porciones que son demasiado pequeños para su uso en la construcción de viviendas y muchas otras aplicaciones industriales.

Los beneficios ambientales del uso de hongos para el crecimiento de ladrillos y otros materiales de fabricación pueden ser importantes teniendo en consideración del impacto y el uso potencial de los residuos agrícolas. Como un subproducto del crecimiento y producción de alimentos en todo el mundo, los humanos crean una gran cantidad de residuos agrícolas que de otro modo sería sin usar, volviendo grandes cantidades de carbono y otros materiales durante la degradación y la descomposición. Tales residuos agrícolas pueden ser vistos como alimento para un hongo. Por lo tanto, se puede observar, que existe una necesidad de desarrollar materiales ecológicos que podrían reemplazar utilizando tradicionalmente materiales duraderos y fuertes no biodegradables, tales como plásticos y compuestos. Este método sería crear bloques de construcción más fuertes y denso, que podría ser fácilmente moldeado y barato preprocesados a las especificaciones geométricas precisas. Además, este método haría posible la construcción de bloques de construcción altamente compleja y estructurada que pueden ser dispuestas y unidas entre sí para comprender la fabricación de componentes estructurales de ingeniería y objetos más grandes en la escala de los edificios con materiales ecológicos. Más importante aún, los bloques de construcción creados a través de este método pueden ser completamente biodegradables.

Si bien los beneficios anteriores son evidentes también hay una necesidad de simplificación en la técnica anterior. Hay una necesidad adicional para aumentar el rendimiento del producto acabado, tales como la fuerza de adherencia, y las capacidades de compresión, todo ello sin aumentar el peso del material.

El solicitante ha descubierto que la aplicación de presión compresiva en puntos durante todo el proceso, ya sea para el medio a base de lignocelulosa o el micelio de hongos en crecimiento, resultados en enorme aumento de características de resistencia, durabilidad y adhesión. Este proceso, además, acelera el tiempo de producción y permite la creación de objetos hongos mucho más grandes.

Breve Descripción de la Invención La presente invención proporciona un método para el crecimiento de materiales de construcción derivados orgánicamente en la forma de un sustrato moldeable que puede ser diseñado para servir a una amplia gama de aplicaciones de fabricación y construcción.

La presente invención describe la obtención de un medio basado de lignocelulosa que es propicio para el crecimiento del crecimiento vegetativo del hongo, mezclar tal medio a base de lignocelulosa con agua hasta que se alcanza un nivel de hidratación deseado, opcionalmente la pasteurización de tal medio a base de lignocelulosa, y la inoculación de tal medio a base de lignocelulosa con inoculo de hongo y el tiempo para permitir que tal medio inoculado a base de lignocelulosa a ser colonizado en la medida en que tal medio inoculado a base de lignocelulosa está impregnado con micelio de hongos sin ningún tipo de organismos secundarios desplazando el proceso a través de la infección no deseada.

Durante el crecimiento vegetativo del micelio de hongos es importante mantener un ambiente y condiciones que son propicias para los patrones de crecimiento del organismo. Por lo tanto, el área de los hongos crecen dentro se tomará en cuenta la disposición de las temperaturas favorables, los niveles de luz, humedad e intercambio de gases y otros factores, al tiempo que también protege la creciente masa de hongo de los agentes infecciosos y organismos que pueden consumir sus células y tejidos.

Las etapas anteriores pueden ocurrir dentro de un recipiente o, alternativamente, sobre una superficie plana, como una mesa o cinta transportadora, e incluso después de que el sustrato hidratado se ha constituido en una forma condensada y prensada. El medio a base de lignocelulosa se puede colocar en un molde de modo que el sustrato de hongo colonizado se forma en una forma moldeada por hongos. En cada caso, una presión de compresión primario de al menos 100 PSI y preferiblemente al menos 500 PSI se aplica al medio a base de lignocelulosa o micelio de hongos colonizado antes de ser reducido por un factor de al menos 4 y preferiblemente 20. Presiones secundarias y terciarias se pueden aplicar durante todo el proceso.

La compresión confiere grandes mejoras en la capacidad del material de hongos para soportar las fuerzas dinámicas, con las observaciones de un factor de mejoras y mejor contra los controles. Se encontró resistencia a la compresión para ser 6x sobre fuerza no comprimidos, y a la flexión hasta un factor.

En otro aspecto de la presente invención, de acuerdo con la presente invención es un método para el crecimiento de los materiales de construcción derivados orgánicamente en la forma de un sustrato moldeable que puede ser diseñado para servir a una amplia gama de aplicaciones de fabricación y construcción.

Un primer objetivo de la presente invención es proporcionar un material de grado industrial resistente que puede servir a una amplia gama de aplicaciones de fabricación y construcción.

Un segundo objetivo de la presente invención es proporcionar más fuerte y bloques estructurados más complejo de ingeniería para uso en aplicaciones industriales y de construcción .

Un tercer objetivo de la presente invención es proporcionar un sustrato de hongos, lo que podría ser moldeado, y de fácil y barato preprocesado y terminado a las especificaciones geométricas precisas.

Sin embargo, otro objetivo de la invención es proporcionar una pluralidad de formas moldeadas por hongos en la que las capas de refuerzos estructurales o revestimientos se pueden incorporar para mejorar el soporte de carga y otras capacidades estructurales.

Todavía otro objetivo de la invención es proporcionar materiales a"e construcción que son resistentes al fuego, resistente al agua, y resistente al moho, son buenos aislantes y otras propiedades benéficas.

Estas y otras ventajas y características de la presente invención se describen con especificidad a fin de que la presente invención comprensible para un experto normal en la técnica.

Breve Descripción de los Dibujos Con el fin de aumentar su transparencia y mejorar el conocimiento de los diferentes elementos y modalidad de la invención, los elementos de las figuras necesariamente no han sido dibujados a escala. Además, los elementos que son conocidos por ser comunes y bien entendidos que los de la industria no se representan con el fin de proporcionar una visión clara de las diversas modalidades de la invención, por lo tanto los dibujos son en forma generalizada en aras de la claridad y la concisión.

Figura 1 es una modalidad ejemplar y preferida del método para el crecimiento de los materiales de construcción derivados orgánicamente en la forma de un sustrato moldeable que puede ser diseñado para servir a una amplia gama de aplicaciones de fabricación y construcción; Figura 2 es un diagrama de flujo operativo ejemplar y alternativo de un método para el crecimiento de los materiales de construcción derivados orgánicamente en la forma de un sustrato moldeable que puede ser diseñado para servir a una amplia gama de aplicaciones de construcción y de fabricación de acuerdo con la presente invención; Figura 3 ilustra un molde usado para formar una forma moldeada por hongos de acuerdo con la modalidad ejemplar de la presente invención; Figura 4 ilustra una pluralidad de formas moldeadas por hongos formados por el molde, de acuerdo con el ejemplo de modalidad de la presente invención; Figura 5 ilustra la pluralidad de formas moldeadas por hongos montados juntos en una formación de la pared, en el que un ladrillo a modo de ejemplo se representa aparte de la pared; Figura 6 ilustra la pluralidad de formas moldeadas por hongos incorporados con una pluralidad de espigas para crear conexiones estructurales de acuerdo con la modalidad ejemplar de la presente invención; Figura 7 ilustra a la construcción de un arco formado por la colocación de la pluralidad de formas moldeadas por hongos en contacto proximal uno con el otro para formar un enlace orgánico de acuerdo con la modalidad ejemplar de la presente invención; Figura 8 ilustra la construcción de una pared como la estructura formada mediante la colocación de la pluralidad de formas moldeadas por hongos en contacto proximal uno con el otro para formar un enlace orgánico de acuerdo con la modalidad ejemplar de la presente invención; Figura 9 ilustra materiales secundarios incorporados en el micelio de hongos para crear conexiones estructurales de acuerdo con la modalidad ejemplar de la presente invención; Figura 10 ilustra un elemento fijación de dos pestañas incorporado directamente en la forma moldeada por hongos de acuerdo con otro aspecto de la modalidad ejemplar de la presente invención; Figura 11 ilustra una pluralidad de formas de formas moldeadas por hongos con espacios vacíos de reparto de acuerdo con la modalidad alternativa de la presente invención, y Figura 12 incluye cuatro imágenes tomadas como etapas de un proceso de izquierda a derecha, en el que un recipiente se representa con una forma moldeada por hongos, a continuación, se muestra un pistón de compresión de tal forma que la desgasificación se produce, a continuación, después de la liberación del ingassing del pistón es evidente a medida que el rebote de forma natural en cierta medida, lo que resulta en la imagen final en el lado derecho de la Figura.

Descripción Detallada de los Dibujos En la siguiente discusión que se dirige a un número de modalidades y aplicaciones de la presente invención, se hace referencia a los dibujos adjuntos que forman una parte de la misma, y en el que se muestra a modo de ilustración, modalidades específicas en las que la invención puede ser practicada. Es de entenderse que otras modalidades pueden ser utilizadas y se pueden hacer cambios sin apartarse del alcance de la presente invención.

Se describen varias características de la invención que a continuación puede ser utilizado cada uno independientemente uno de otro o en combinación con otras características. Sin embargo, cualquier característica de la invención sola no puede hacer frente a cualquiera de los problemas descritos anteriormente o sólo frente a uno de los problemas discutidos anteriormente. Además, uno o más de los problemas mencionados anteriormente no pueden ser totalmente dirigidos por cualquiera de las funciones que se describen a continuación. Por último, muchas de las etapas que se presentan a continuación un orden destinado sólo como un ejemplo de modalidad. A menos que, lógicamente, no se debe asumir que se requiere antes en el proceso de una eta más adelante, simplemente porque está escrito por primera vez en este documento.

Una modalidad ejemplar de la presente invención considera un método para el crecimiento de los materiales de construcción derivados orgánicamente en la forma de un sustrato moldeable que puede ser diseñado para servir a una amplia gama de aplicaciones de fabricación y construcción. Haciendo referencia a Figura 1, se ilustra un diagrama de flujo operativo del método para el crecimiento de los materiales de construcción derivados orgánicamente en la forma de un sustrato moldeable que puede ser diseñado para servir a una amplia gama de aplicaciones de fabricación y construcción. Inicialmente, se obtiene un medio a base de lignocelulosa que es conducente hacia el crecimiento de hongos, tal como se muestra en el bloque 1. Un favorable y capaz crecimiento de tales hongos tendrán cantidades adecuadas de micronutrientes, nitrógeno, oligoelementos, vitaminas y / o como se conoce en la técnica. Si tales cantidades no están presentes, se pueden añadir a tal medio a base de lignocelulosa. Tal medio a base de lignocelulosa se mezcla con agua hasta que se logra un nivel de hidratación deseado como se indica en el bloque 2. Como un ejemplo de las etapas en esta invención que se pueden tomar en cualquier orden a menos que, lógicamente, requiere, el agua se puede mezclar con tal medio a base de lignocelulosa, al mismo tiempo que se añaden micronutrientes, nitrógeno, oligoelementos y / o vitaminas, o incluso después. Tal medio a base de lignocelulosa puede ser pasteurizada por un tiempo específico. Después, durante y / o antes de la pasteurización, la introducción de un inoculo de hongo para el medio a base de lignocelulosa se inicia, como se muestra en el bloque 3. Entonces, como se indica en el bloque 4, se permite que el hongo seleccionado para ser introducido con éxito en los medios hidratados. Tiempo se permite para el medio a base de lignocelulosa inoculado para ser colonizada en la medida en que el medio a base de lignocelulosa inoculado está permeado por micelio de hongos sin ningún tipo de organismos secundarios desplazando el proceso a través de la infección, como se muestra en el bloque 5. La colonización es lo suficientemente completa que organismos secundarios no son capaces de desplazar a este proceso a través de la infección.

En esta modalidad, se proporciona un recipiente en el que se puede producir la colonización.

El micelio de hongos puede ser colocado en un molde de manera que las formas de micelio de hongos en una forma moldeada por hongos como muestran y describen en el bloque 6. En este método, una presión de compresión primario de al menos 100 PSI (y más preferiblemente al menos 500 PSI, y en otros casos al menos 2000 PSI) se aplica al micelio de hongos como se muestra en el bloque 7. En otras formas de modalidad, tal presión de compresión primaria puede ser de al menos 100 PSI. La cantidad de tiempo que la presión se aplica y la etapa en el que se produce la presurización son variables. Por ejemplo, la presión de compresión primaria se puede aplicar en cualquiera de las etapas antes de la inoculación. Preferiblemente, sin embargo, y en esta modalidad, la presión de compresión principal se coloca en el micelio de hongos como lo es en el molde. Tal presión de compresión primaria se reduce a continuación, por un factor de al menos 4, pero preferiblemente al menos 20, como se indica en el bloque 8. En una modalidad preferida la presión se reduce a la presión entorno ambiental, que a nivel del mar a 15 grados Celsius es 760 mmHg, o alrededor de 14.696 PSI. Tal forma moldeada por hongos se retira de tal molde después de la colocación de tal etapa como se muestra en el bloque 9. Como se indica en el bloque 10, tal forma moldeada por hongos se seca a una temperatura específica durante un período de tiempo específico. Las etapas que se muestran en bloques de 11 (rehidratación y / o la presión y / o secado) y 12 (curado, terminando la actividad biológica, el acabado de materiales) se describen en detalle más adelante en este documento.

En este método, la forma moldeada por hongos forma el material de construcción derivados orgánicamente. Las condiciones ambientales en el recipiente están reguladas para proporcionar una relación regulable entre tal recipiente y el medio ambiente exterior, tal como se describe a continuación. El medio a base de lignocelulosa se mezcla con agua para proporcionar una cantidad suficiente de agua para hidratar adecuadamente el medio a base de lignocelulosa. La etapa de pasteurización, si está presente, debe darse por concluido con posterioridad a la finalización de tal etapa de mezcla. La base de sustrato lignocelulósico puede ser pasteurizada mediante pasteurización por calor y el recipiente puede ser enfriado con posterioridad a tal etapa de pasteurización. El método también proporciona un amortiguador para equilibrar el pH del medio a base de lignocelulosa. El inoculo de hongo permite el crecimiento del tejido del hongo seleccionado para ser administrado a través de, en, o sobre el sustrato lignocelulosa. Además, una presión de compresión secundaria, al menos 100 PSI, se aplica a la forma moldeada por hongos después de la forma moldeada por hongos se retira del molde. La presión de compresión secundaria puede aplicarse físicamente utilizando cualquier medio adecuado, tal como un pistón de compresión o un rodillo tal como un rodillo estacionario en una cinta transportadora en movimiento manteniendo la forma moldeada por hongos. La presión de compresión secundaria se libera a continuación, y luego una presión de compresión terciaria de al menos 100 PSI se puede aplicar a la forma moldeada por hongos. Aumentos adicionales y la disminución de la presión son opcionales. La presión puede ser suficiente para causar que el agua saturada dentro de la forma moldeada por hongos sea forzada hacia fuera, permitiendo de ese modo la forma moldeada por hongos para absorber un agente, ya sea líquido o gas, como se muestra en Figura 13 y se describe en el texto respectivo. El método puede ir acompañado aún más mediante la pulverización de tal forma moldeada por hongos en una pluralidad de piezas pequeñas. Al igual que con muchas etapas en este proceso, la pulverización no ocurre necesariamente, ya sea antes o después de cualquier otra etapa de compresión.

Volviendo ahora a Figura 2, un diagrama de flujo operacional para un método para el crecimiento de los materiales de construcción derivados orgánicamente en la forma de un sustrato moldeable que puede ser diseñado para servir a una amplia gama de aplicaciones de construcción y de fabricación de acuerdo con un aspecto de la modalidad ejemplar de la presente invención es ilustrada. Inicialmente, se obtiene un medio a base de lignocelulosa que es conducente hacia el crecimiento de hongos, tal como se muestra en el bloque 101. Una favorable y capaz de crecer hongos saprofitos tendrá cantidades adecuadas de micronutrientes, nitrógeno, oligoelementos, vitaminas y / o como se conoce en la técnica. Si tales cantidades no están presentes, se pueden añadir a tal medio a base de lignocelulosa. Tal medio a base de lignocelulosa se mezcla con agua hasta que se logra un nivel de hidratación deseado como se indica en el bloque 102. Preferiblemente, el nivel de hidratación es de aproximadamente 66%. Es decir, el peso total después de la hidratación se compone de 2 porciones de agua por cada porción de medio a base de lígnocelulosa 1. Otras opciones pueden incluir una gama de 33 - 66% de hidratación, y en algunos casos, 25 - 75%.

Tal medio a base de lígnocelulosa puede opcionalmente ser pasteurizada por un tiempo específico. Ya sea pasteurizada o no, el medio a base de lígnocelulosa se puede inocular con un inóculo 103 de hongo para crear un micelio de hongos de tal manera que el tejido del inóculo de hongo crece a través de y completamente coloniza tal micelio de hongos como se muestra en el bloque 104. En este método se permite tiempo para tal inoculado medio a base de lígnocelulosa a ser colonizado en la medida en que tal inoculado medio a base de lígnocelulosa se transforma en un micelio de hongos sin ningún tipo de organismos secundarios desplazando el proceso a través de las infecciones, como se indica en el bloque 105. Entonces, las condiciones ambientales que rodean el proceso de inoculación están estrictamente reguladas y el micelio del hongo se dejó crecer.

Se añade una presión sobre el micelio de hongos creciente a por lo menos 100 PSI, como se muestra en el bloque 107. En este método, una presión de compresión primario de al menos 500 PSI se aplica al micelio de hongos. En otras modalidades, tal presión de compresión primaria puede ser de al menos 100 PSI.

La cantidad de tiempo que la presión se aplica y la etapa en el que se produce la presurización son variables. Por ejemplo, la presión de compresión primaria se puede aplicar en cualquiera de las etapas antes de la inoculación. Preferiblemente, sin embargo, y en esta modalidad, la presión de compresión principal se coloca en el micelio de hongos medida que se mueve hacia abajo en un sistema de alimentación continúa, tal como una cinta transportadora de cadena de montaje. Se puede aplicar presión a través de una prensa mecánica, de rodillos, u otros medios de compresión adecuados usados en los sistemas de alimentación continúa. La presión aplicada sobre el micelio de hongos en crecimiento se reduce como se indica en el bloque 108, preferiblemente por un factor de 20, y menos preferiblemente por un factor de al menos 4. Preferiblemente, la presión se ajusta a presión ambiental ambiente como se ha descrito anteriormente con respecto a la primera modalidad. Tal colonizado de micelio de hongos se seca durante un período de tiempo específico, como se muestra en el bloque 109. El método puede ir acompañado aún más mediante la pulverización de tal micelio de hongos en una pluralidad de piezas pequeñas. Al igual que con muchas etapas en este proceso, la pulverización no ocurre necesariamente, ya sea antes o después de cualquier otra etapa de compresión.

Al igual que con la primera modalidad descrita anteriormente, una presión de compresión secundaria, al menos 100 PSI, se puede aplicar durante este proceso. Esto puede ocurrir antes o después del secado. La presión de compresión secundaria puede aplicarse físicamente utilizando cualquier medio adecuado como se describe anteriormente en esta modalidad y con respecto a la primera presión de compresión. La presión de compresión secundaria se libera a continuación, y luego una presión de compresión terciaria de al menos 100 PSI se puede aplicar a la forma moldeada por hongos de la misma manera. Aumentos adicionales y la disminución de la presión son opcionales.

Cualquiera del primero, segundo, tercero, presiones de compresión puede ser suficiente para causar que el agua saturada dentro de la forma moldeada por hongos sea forzada hacia fuera, permitiendo de ese modo la forma moldeada por hongos para absorber un agente, ya sea líquido o gas, como se muestra en Figura 13 y se describe en el texto respectivo.

Figura 3 ilustra un molde 140 utilizada para formar un ejemplo 142 forma moldeada por hongos de acuerdo con la modalidad ejemplar de la presente invención. En este ejemplo de modalidad, el micelio del hongo forma una forma moldeada por hongos. El recipiente se mantiene en una cámara de crecimiento que tiene una temperatura de entre 55 y 90 grados Fahrenheit. El recipiente puede ser de casi cualquier volumen, incluyendo los contenedores, tales como una cámara grande o un edificio completo, y puede ser rígido o blando y flexible. El recipiente duro puede ser un molde termoplástico y el recipiente blando puede ser una bolsa de plástico o polietileno. El uso de moldes termoplásticos permite geometrías más complejas, una mayor coherencia en la forma de los bloques producidos, y formas más grandes. La cámara de crecimiento debe tener un medio ambiente regulable en la medida que se refiere a los niveles de gases ambientales y deseados (O2, CO2, etcétera), los niveles de temperatura, humedad y luz. Las condiciones ambientales de la cámara de crecimiento están reguladas por proporcionar una relación regulable entre el recipiente y el medio ambiente exterior. Durante el crecimiento vegetativo del micelio de hongos que es importante mantener un ambiente y condiciones propicias para los patrones de crecimiento del organismo. Por lo tanto, el área de los hongos crece dentro, se tomará en cuenta la disposición de las temperaturas favorables, los niveles de luz, la humedad y el intercambio de gas, al tiempo que protege la masa de hongo creciente de los agentes y organismos infecciosos que pueden consumir sus células y tejidos.

El recipiente puede comprender un filtro de membrana transpirable flexible o parche de membrana de filtro transpirable flexible para permitir el intercambio de gases, mientras que la prevención de las bacterias y microorganismos no deseados de infectar tal sustrato de hongos en crecimiento. Cuando el inoculo de hongo ha colonizado completamente el contenido del molde, la forma moldeada por hongos es lo suficientemente sólido como para sacar el molde 140. El medio a base de lignocelulosa se coloca en el molde 140, de modo que las formas de sustrato de hongos colonizado en una forma moldeada por hongos. El molde 140 se puede seleccionar de un grupo que consiste de un molde de madera y un molde termoplástico. A continuación, la pluralidad de formas moldeadas por hongos se seca utilizando cualquier método conocido para el secado de las estructuras. En una modalidad, se utiliza la colocación de las formas moldeadas por hongos en áreas de 80 a 90 grados Fahrenheit y el uso de deshumidificadores y ventiladores para acelerar el proceso. El secado puede estar acompañado por la deshidratación de la forma moldeada por hongos de tal manera que el peso del agua de tal forma moldeada por hongos es a lo máximo 15% del peso total de tal forma moldeada por hongos. Secado con calor puede hacer que el inoculo de hongo biológicamente inerte. Otros métodos de secado implican matar químicamente el micelio de hongos (a través de cualquier biocida conocido, fungicida, alcohol, etcétera), los microondas, o incluso fumar. En el proceso de ahumado, el micelio del hongo se seca y se cura de manera similar al proceso común para dar sabor, cocinar, o la preservación de producto alimenticio. El secado también se puede hacer en relación con la aplicación continúa o pulsada de la presión lineal, lo que resultaría en un material de construcción más delgada y más densa. Este tipo de secado se puede utilizar para la fabricación de productos electrónicos de consumo tales como carcasas de teléfonos. Este proceso puede ser utilizado en combinación con otros descritos en esta solicitud de patente, tales como la absorción de los agentes a través de la compresión y la re-expansión natural.

Figura 4 ilustra una pluralidad de formas 142 moldeado de hongos formado por el molde 140 de acuerdo con la modalidad ejemplar de la presente invención. Cuando el inoculo de hongo ha colonizado completamente el contenido del molde, la pluralidad de la forma 142 moldeada por hongos es lo suficientemente sólido como para sacar de su molde. En este punto, la formas 142 moldeado por hongos pueden ser secadas como forma moldeada por hongos individual, o se coloca en contacto proximal uno con el otro de tal manera que se forma unos ligantes orgánicos entre cada uno de la pluralidad de formas 142 moldeadas por hongos. Cada una de la pluralidad de formas 142 moldeadas por hongos comprende una superficie exterior del micelio, y donde cada uno de tal superficie exterior se funde con el otro para formar una unión orgánica. La superficie de las formas 142 moldeadas por hongos forma una piel durante la colonización. Las propiedades de esta piel, tales como la consistencia, fuerza, y densidad, pueden ser manipuladas por los cambios de temperatura, los niveles de luz, concentraciones de gas, y los períodos de fotos durante el período de la colonización y después de cualquier longitud de tiempo continuo. El inoculo de hongo puede ser una forma comprimida de hongos de micelio. El inoculo de hongo se puede seleccionar del grupo que consiste de: Ganoderma Lucidem, Ganoderma tsugae, Ganoderma oregonense, Fomes fomentarius, Trametes versicolor y betulinus Piptoporous. El sustrato colonizado o sin colonizar se combina con materiales para cambiar cualidades y atributos del crecimiento de hongos y la composición del sustrato. Los materiales para la combinación pueden ser seleccionados de entre el grupo que consiste de sílice, perlita, metilcelulosa, glicerina, agarosa, o cualquier otro material que retienen líquidos a través de la capacidad hidrofílico de carga y cualidades demostrables de la viscosidad mejorada o deseable. Preferiblemente, los materiales son todos material celular inerte y retienen líquidos a través de la capacidad hidrofílico de carga y cualidades viscosos demostrables.

Figura 5 ¡lustra la pluralidad de formas 142 moldeadas por hongos ensamblados juntos para hacer una estructura 144 más grande de acuerdo con la modalidad ejemplar de la presente invención. La forma 142 moldeada por hongos puede unirse juntos para hacer la estructura 144 más grande. Es posible fabricar una amplia serie de estructuras complejamente montados a partir de un vocabulario modular de formas entrelazadas. La adhesión entre formas moldeadas por hongos individuales puede ser diseñada para interfaces y conexiones específicas, con planos definidos, bordes, biseles, soportes u otros elementos de tensiones que pueden distribuir entre las fuerzas y entre módulos unidos. Una vez montado, estas formas pueden orgánicamente soldar el uno al otro para crear conjuntos estructurales aún más complejos, como se describe a continuación.

Sílice, perlita, arcilla y otros materiales biológicamente inertes se puede añadir al sustrato lignocelulosa con el fin de cambiar cualidades materiales que incluyen la densidad, la porosidad y la capacidad de flexión. Después de ser secado, el material se vuelve más resistente si son tratados con una cera, aceite u otros tipos de senadores disponibles. Las formas 142 moldeadas por hongos derivan su fortaleza particular de la densidad de la masa micelial también se pueden efectuar por el engrosamiento de la piel de sustrato. Estas cualidades se pueden lograr a través de muchos factores, siendo uno de los niveles de gases (O2, CO2, etcétera) en el entorno inmediato de crecimiento del hongo creciente. La adición de moldes seleccionados, algas u otros microorganismos para el medio ambiente inmediato donde el hongo está creciendo creando una condición donde el crecimiento de sustrato de hongo forma una piel resistente o "ampolla" en su superficie, y de otro modo se vuelven mucho más densa como una reacción a los gases secundarios y metabolitos producidos a partir de tales organismos añadidos. Ladrillos de hongos que crecen en asociación con algas presentan el hábito de crecimiento de formaciones rizomórfico, en el que se genera una carcasa resistente, endurecido, y es similar a los termoplásticos en dureza y durabilidad.

Rizomorfos son colectivos grandes y tubulares de células de hifas que forman hebras paralelas gruesas de micelios de hongos, que al secarse se asemejan a los caparazones de escarabajos y otros insectos que constituyen su exoesqueleto de quitina densamente tejida.

Continuando con Figura 5, el bloque de ejemplo mostrado anteriormente puede opcionalmente ser combinado con materiales secundarios. En ciertas modalidades, el micelio del hongo se deja crecer en una superficie del laminado, u, opcionalmente, una superficie de laminado se fija a micelio de hongo secado, a través de cualquier medio adecuado tal como pegamento. El laminado puede servir para proteger la superficie de hongos en descomposición natural, puede ofrecer una mayor resistencia cuando se coloca una hoja de laminado entre dos superficies de micelio de hongos, y puede servir para evitar que una relación de micelio a micelio activo entre dos superficies que sin el laminado estarían en contacto. Las capas adicionales de micelio de hongos pueden estar unidas entre sí, cada uno con laminado entre ellos, para ofrecer cualidades adicionales, tales como alta resistencia al impacto y blindaje.

PERMITIR Figura 6 ilustra la pluralidad de formas 142 moldeado de hongos incorporado con una pluralidad de espigas 146 para crear conexiones estructurales de acuerdo con la modalidad ejemplar de la presente invención. La pluralidad de espigas 146 puede ser reticulada con alambre u otros materiales de unión, la compresión de las formas 142 moldeadas por hongos juntos. Las espigas 146 actúan como un sistema de registro, así como materiales para revestimiento o cambio de apariencia. Bambú, acero, o cualquier otro material de tracción se pueden utilizar en lugar de las espigas de madera. En este caso, una doble capa de formas moldeadas por hongos se apilan compensado, con los canales de guía en las formas moldeadas por hongos que sostienen las espigas en su lugar.

Figura 7 ilustra la creación de un arco 152 mediante la colocación de la pluralidad de formas 142 moldeadas por hongos en contacto proximal uno con el otro para formar un enlace orgánico de acuerdo con la modalidad ejemplar de la presente invención. La formas 142 moldeado por hongos forman una forma compuesta compleja utilizando la soldadura orgánica. Las formas moldeadas por hongos también pueden estar unidas para formar una estructura en forma de arco 152. El formas 142 moldeadas por hongos se unieron y adheridas entre sí para formar una soldadura orgánica entre cualquier número dado de formas 142 moldeadas por hongos. Fijar dos formas 142 moldeadas por hongos se lleva a cabo colocando una encima de la otra, mientras que el material todavía está vivo, es decir, antes de que se haya secado. Una vez conectado, las formas moldeadas por hongos pueden ser dejados solos en un entorno controlado nominalmente, hasta que se forma un fuerte vínculo. Aunque las formas 142 moldeadas por hongos se muestran en el ejemplo de modalidad toman la forma de formas individuales, un conjunto de menos o más bloques de manera similar se puede utilizar para formar una estructura. Menos bloques hacen un sistema más sencillo, reduciendo el número de moldes que se debe realizar, mientras que un mayor número de bloques permite una mayor personalización y variación en el diseño.

Figura 8 ilustra la creación de una parte 162 de pared mediante la colocación de la pluralidad de formas 142 moldeadas por hongos en contacto proxímal uno con el otro para formar un enlace orgánico de acuerdo con la modalidad ejemplar de la presente invención. Las formas 142 moldeadas por hongos forman una forma de compuesto complejo utilizando la soldadura orgánica. Las formas moldeadas por hongos también pueden estar unidas para formar una estructura en forma de una pared, una parte del cual se muestra como parte 162 de la pared.

La soldadura orgánica se lleva a cabo por la acción del hongo en sí. Si se cultiva en condiciones optimizadas, el hongo puede ser inducido a fusionarse con cualquier masa clonada de su propio tejido. Esto es bien conocido, y se describe en la Patente Estadounidense No. 5,074,959 para Yamanaka. En virtud de esta propiedad de fusión del hongo es posible fabricar elementos de construcción que están diseñados para fusionarse, que después del secado puede mecanizarse, tratado, y formado como podría un tablero de madera o de material compuesto. El método descrito a conocer por la solicitud actual forma las formas 142 moldeadas por hongos de una manera tal como para maximizar la superficie de contacto con cualquier forma moldeada por hongos, que facilita y estimula el proceso de fusión. El proceso de fusionarse formas 142 moldeadas por hongos simplemente requiere apilamiento de las formas individuales de tal manera que hay un contacto directo entre la superficie de las formas distintas. Los factores ambientales pueden alterarse para afectar la velocidad y calidad de la soldadura orgánica. Estos factores ambientales pueden incluir períodos de toma, temperatura, niveles de humedad, y supresión de la vida microbiana ambiental en el espacio cada vez mayor. Rápida compactación duración de sustrato precolonizado puede resultar en una forma embalada densamente que ha absorbido a un agente gel acuoso profundamente dentro del micelio de hongos. Este gel acuoso podría ser sembrado con una solución de tiempo de liberación de compuestos peroxisomic que inducirán curvas específicas de las concentraciones de gas a lo largo de la forma cada vez mayor, lo que permite una tasa de crecimiento más vigoroso de micelios y la reducción de los riesgos de infección secundaria por los microbios anaeróbicos.

La densidad de las propiedades del micelio y el material de los materiales de construcción pueden variar mediante el control de varias entradas al proceso de fabricación. Mediante el control de estas entradas, es posible lograr características más fuertes y más finamente resuelto en objetos compuestos de esta sustancia somática seca. Estas entradas de control incluyen el tamaño y la forma de los ingredientes lignocelulósicos que comprenden el material de sustrato. Diferentes formas y consistencias de material de sustrato alterarán la composición y cualidades de los objetos cultivados. Otras entradas de control incluyen las condiciones ambientales en las que crecen los hongos. El aumento de densidades de los materiales también se puede lograr mediante la concentración mecánica del sustrato en moldes elásticos y duraderos, y también a través de presionar completamente colonizados los materiales vivientes en moldes secundarios para lograr mayor densidad de los materiales y las resoluciones más finas. Material vivo tratado y volver a combinar de esta manera continúa creciendo, y puede ser en forma de objetos con resoluciones finas y calidades superficiales.

Figura 9 ilustra materiales 154 secundarios incorporado en el micelio 156 de hongos para crear conexiones estructurales de acuerdo con la modalidad ejemplar de la presente invención. Materiales 154 secundarios están incorporados en el micelio 156 de hongos para crear más conexiones estructurales, refuerzos mecánicos, y entretelas dentro y en la superficie de la forma moldeada por hongos. Estos materiales secundarios insertados, se pueden incorporar dentro del micelio de vida. El material 154 secundario puede ser, pero no se limitan a bambú tejido, sisal y otros materiales orgánicos. Estos materiales secundarios se apilan preferentemente entre el micelio 156 de hongos, pero pueden estar integrados en el uso de otros métodos como se conoce en la técnica. Estas hojas apiladas de materiales secundarios se incuban a continuación, crecen, y se fusionan juntos con el micelio. Los materiales secundarios pueden ser insertados parcialmente a la mitad de una superficie, o puede perforar completamente la muestra a lo largo de cualquier trayectoria axial deseada. Estas capas de material orgánico de bajo espesor se pueden hacer crecer juntos en hojas o presionan y se forman en moldes con formas específicas. Estos refuerzos pueden cambiar densidades de piel, reforzar la adhesión, reforzar estructuralmente los componentes del conjunto, y crear elementos de construcción con interfaces y puntos de conexión que incluyen incorporar dispositivos de fijación y elementos de fijación. El micelio añadido a este sustrato orgánico se adhiere a las capas juntas en un laminado sólido.

Cuando se aplica presión, tal como se muestra en Figura 8 por la flecha 158, la unión se hace aún más fuerte entre el material 154 secundario y el micelio 156 de hongos.

En otro ejemplo, barras finas y listones de bambú, ratán, u otro material puede ser en capas cerca de la superficie superior e inferior del sustrato, cada conjunto en ángulo recto con respecto a la otra, y a continuación, este laminado transversal de grano puede haber presionado en una forma secundaria y se dejaron crecer. El bambú también puede actuar como un refuerzo que comprende, la fabricación de ladrillos u otras formas que pueden ser de carga y servir a otras capacidades estructurales. En otro ejemplo, cuerda u otro material a la tracción se pueden utilizar para reforzar un elemento estructural. Estos, y otros elementos incorporados pueden cambiar las propiedades del objeto de secado y acabado, la alteración de las resistencias al cizallamiento y resistencia a la tracción en formas que son similares a la sintonización de los materiales compuestos. De esta manera es posible diseñar y hacer crecer los elementos estructurales derivados orgánicamente, y estos elementos puede ser diseñado con tolerancias y capacidades específicas del material .

Figura 10 ilustra un elemento 164 de fijación de dos pestañas incorporado directamente en las formas 142 moldeadas por hongos de acuerdo con otro aspecto de la modalidad ejemplar de la presente invención. Cuando se aplican fuerzas de compresión como se muestra a modo de ejemplo en Figura 9, el elemento 164 de fijación se vuelve aún más incrustado fuertemente en la forma moldeada por hongos de lo que sería posible utilizando la tecnología convencional. A la forma 142 moldeada por hongos crecido y secado del material somático se incorpora con el elemento de fijación 164 dos pestañas. La forma 142 moldeada por hongos puede incorporarse con los elementos estructurales con porciones que se extienden hacia fuera desde el material de hongos, y puede ser diseñado como un elemento de fijación incorporado o dispositivos de fijación. Los elementos de sujeción o fijación pueden incluir orificios, pestañas, aros, cerraduras, herrajes, o cualquier otro dispositivo mecánico para el anclaje, la conexión o interconexión de un objeto por hongos. A través de la combinación de la adición de enmiendas al sustrato y la adición de elementos estructurales dentro de y entre el crecimiento de las formas moldeadas por hongos, diversas propiedades de los materiales de construcción pueden ser desarrollados. Es de entenderse que los ejemplos de modalidad descritos son meramente ilustrativos de la práctica y concepto general de la incorporación de elementos de fijación o dispositivos de fijación, y no se pretende que limiten el alcance de la amplitud de la materia reivindicada.

En otra modalidad alternativa donde los bloques de construcción más fuertes y más denso se crean mediante el uso de presión y el sustrato pasteurizado es primero colonizado y permitió que creciera hasta que fue completamente colonizado, el sustrato tiene preferiblemente una relación en peso de aproximadamente 2 libras (907.18474 g) de agua por libra (453.59237 g) del peso seco de aserrín, cáscaras de nuez de tierra, o mazorcas de maíz. Después de que el sustrato está completamente colonizado, es desmenuzado y roto aparte, se filtró por tamaño, y después se comprime bajo presión en moldes de forma y tamaño deseados. Se observa que la compresión de las partículas más pequeñas de micelio de hongos usando esta técnica resultó en el material más fuerte. El micelio de hongos roto y filtrado se comprime con una presión aplicada entre 300 a 500 psi. Si el material es demasiado comprimido, tras la descompresión del sustrato se expandirá, absorbiendo aire y cualquier otro material en el molde. Mediante el ajuste de la presión aplicada, el tamaño de grano, y la hidratación del sustrato 170 antes de la compresión, es posible variar la densidad del producto final y ajusfar diferentes calidades de material. Después de la compresión, el material se puede dejar en el molde o se puede girar inmediatamente hacia fuera sobre una superficie de crecimiento secundario. Después de que el material comprimido se gira fuera de su molde, se puede requerir un mínimo de tres días con ajustes ambientales adecuados para el micelio a restablecer y conectar nuevamente juntos lo que resulta en un producto final fuerte. El material resultante puede permitir más de tres días después de la compresión en función de las cualidades superficiales finales deseados y otras variables ajustables.

En otra modalidad más, el micelio del hongo se seca y se rehidrata parcialmente mientras que experimenta la aplicación de pulsos de presión lineal, permitiendo de este modo un material mucho más denso y más delgado que en la actualidad se fabrica, con posibles aplicaciones en sustitución de alto impacto.

En asociación con cualquiera de las fases de secado, haciendo hincapié en la reforma y la muestra original puede inducir fracturas por estrés, grietas y deformaciones en la muestra. Estos pueden entonces presionar (con o sin rehidratación) de manera que el micelio interno puede volver a crecer a través de estas fracturas, grietas y deformaciones, de refuerzo estructural de la muestra. Lo anterior puede ocurrir sin la aplicación de presión también.

Figura 11 ilustra una pluralidad de formas 170 moldeadas por hongos formados con espacios vacíos 172 de reparto de acuerdo con la modalidad alternativa de la presente invención. La forma 170 moldeada por hongos puede crecer con canales, espacios vacíos, características elevadas, y objetos de registro capaces de acoplar la pluralidad de formas moldeadas por hongos a otros objetos. Mediante el uso del método de compresión de presión, es posible utilizar uno y dos moldes de pieza con los pernos de caída y espacios vacíos. También sería posible construir cualquier tipo de múltiples partes de moldes para la compresión del micelio de hongos de esta manera, similar a los moldes utilizados para el moldeo por inyección. El uso de este método, es posible crear vigas y otros elementos de tamaño significativo. Además, es posible combinar esta modalidad de alta presión con las formas de modalidad anteriormente descritas, que incorporan materiales adicionales tales como el bambú o cuerda en el producto final.

Figura 12 representa cuatro imágenes tomadas como etapas de un proceso de izquierda a derecha, donde un recipiente 180 se representa con una forma 142 moldeada por hongos, a continuación, un pistón 181 muestra la compresión de tal forma 142 moldeada por hongos se produce de tal manera que la desgasificación, después de la liberación del pistón 181 ingassing es evidente a medida que la formas moldeadas por hongos naturalmente rebotes o expanda en alguna medida, lo que resulta en la imagen final en el lado derecho de la figura. No se muestra, si la zona que rodea el vaso fueron rodeados con un agente, ya sea gaseoso o líquido, que sería examinado por la forma de hongos en expansión. Es importante destacar que este método permite a los agentes de gas y líquido a ser introducidos a una forma moldeada por hongos sin ninguna inyección mecánica. En cambio, la presión negativa de la forma de hongos en expansión causa que la forme naturalmente de agentes de absorción que lo rodean. Aunque en esta imagen se muestra un recipiente, la compresión podría producirse de otras maneras, tales como mediante un rodillo como el cuerpo de hongos se mueve hacia abajo una línea continua de montaje o cinta transportadora. Por rodea el cuerpo por hongos con el agente (ya sea líquido o gas) se libera inmediatamente después de la compresión, el cuerpo de hongos será el agente de absorción.

El mencionado secado parcial con rehidratación que incluye a agentes líquidos / sólidos / de gas / biológicos suspendidos que pueden crear una capa protectora contra la infección por el micelio dentro de la muestra. Las aplicaciones posibles se pueden utilizar en el crecimiento de dos ladrillos juntos dentro de entornos que no tienen controles ambientales adecuados, con la capa de protección, manteniendo los agentes de vida no deseados de infectar a la muestra. Esta capa protectora se puede representar inerte o permeable al micelio interno a través de la aplicación de agua o de otros agentes hidratantes. La construcción en el sitio de las estructuras de hongos complejos sería posible con esto. Agentes suspendidos pueden incluir los siguientes como agentes singulares, en combinación, o en aplicaciones sucesivas: goma de xantano, goma de algarroba, goma guar en combinación con el calcio para formar enlaces cruzados gelificantes, otras gomas de protección de alimentos disponibles comercialmente, Carboximetilcelulosa, en combinación con Carboximetilcelulosa sorbato de potasio, alcoholes de varios tipos, incluyendo pero no limitado a, y en forma purificada o suspensiones gelificado, calcio, cloro, clorofenoles, cloruro de benzalconio, amoniaco, compuesto peroxisomic, compuestos de plata y de plata en solución, algas y otros agentes de la vida.

En cualquiera de las modalidades anteriores, el estrés se puede aplicar a los componentes de crecimiento o secado para impulsar aún más la acción del hongo. Por ejemplo, la presión de estrés puede aplicarse a una forma moldeada por hongos que se aproxima a la presión del mundo real que la forma de hongo probablemente recibirá cuando se utiliza como parte de una estructura. Con suficiente presión, se forman grietas o fisuras. Aquí, se puede liberar la presión y las hifas le permitirá seguir creciendo, con lo que no sólo rellenar las grietas, sino también causando nuevo material que se formará y que por lo tanto, aumentando la fuerza, en la región donde antes era el más débil. Como otro ejemplo del método de componentes que no necesitan ser tomados en el orden indicado en Figura 1 de la modalidad ejemplar, la presión de estrés se puede aplicar al medio a base de lignocelulosa, antes de la inoculación. Además, la presión de estrés se puede aplicar si se utiliza un molde o no. Por ejemplo, en las modalidades de alimentación continúa, presión de tensión, el tal tiramiento aparte de, enroscar o compresión del micelio de hongos pueden producirse. Una vez más, cualquier punto débil que forma grietas o fisuras crecen de nuevo con hifas de tal manera que el micelio del hongo se hace más fuerte en las zonas en las que era anteriormente más débil.

Todos los métodos y modalidades descritos más arriba ofrecen la ventaja de la transformación de los residuos agrícolas o de otro tipo en un material de grado industrial resistente que puede servir a una amplia gama de aplicaciones de fabricación y construcción. El material de hongos se puede utilizar para reemplazar plástico o madera y se puede combinar con materiales renovables bambú y otros para crear materiales compuestos híbridos. El material de hongos se produce con mucha menos energía que se requiere para crear materiales compuestos híbridos comparables. Además, el material de hongos es biodegradable, resistente y ajustable. Los materiales de construcción son resistentes al fuego, resistente al agua, resistente al moho y poseen buenas propiedades aislantes. Los métodos discutidos en el presente documento hacen uso de material de residuos agrícolas, que puede ser convertido efectivamente en el material de construcción de alta calidad a muy baja energía y costo de producción.

Todas las modalidades mencionadas anteriormente del material de hongos y variaciones de los mismos se puede usar para la construcción, el embalaje, y una amplia variedad de otros usos. Tales usos pueden incluir utilidad y aplicación en las zonas sensibles del medio ambiente con el fin de crear cualquier tipo de objeto temporal o permanente, en particular en proyectos enfocados a rehabilitación o en zonas especialmente sensibles al impacto industrial.

El material de hongos se puede usar donde se desea la obsolescencia planificada para un objeto o de uso limitado, tales como carcasas para electrónica de consumo y componentes de muebles. El material de hongos también se puede utilizar para crear los vasos biodegradables, refugios, y formas intermedias utilizadas en la recuperación de tierras y conservación. Una vez que una estructura que se compone a partir de este material ya no sirve a un propósito de utilidad o la estructura podría dividirse en pedazos más pequeños en el sitio y se deja de biodegradarse. El hongo también puede desarrollarse en formas de terrazas como las que se utilizan en la ingeniería civil y el diseño. El hongo se puede utilizar para moldear formas contorneadas de la tierra, para crear corrientes de desviación, terraplenes, elementos de agua, y muros de contención. Se conoce que el micelio tiene la capacidad para ayudar a limpiar el nitrógeno y otros compuestos reactivos de suelo y otros sustratos orgánicos, y ambos refuerzan la composición del suelo y son un factor de contribución fuerte hacia la salud general de las ecologías vivas de las cuales ellos son una parte. Mientras que sirve a un propósito funcional o estructural, los materiales utilizados para estos fines también pueden ser utilizados para nuevas aplicaciones en la biorremediación. El micelio de especies de hongos ha desarrollado la capacidad de utilizar compuestos oxidativos excelentes y otros agentes lisosómicos fuertes que se utilizan para romper lignocelulosa en azúcares metabolizables y otros nutrientes. Los hongos se caracterizan por esta capacidad de transformación, y son los descomponedores primarios de los organismos del mundo más resistentes, órganos, tejidos, células y moléculas componentes. Por estas y otras razones los hongos saprofitos son capaces de transformar, neutralizar y romper una amplia gama de moléculas biotóxicos y otros compuestos nocivos. Se ha registrado que algunas especies de hongos se han convertido en un compuesto de lignocelulosa saturado de aceite de motor usado. Los hongos son capaces de ruptura de las cadenas moleculares complejas que normalmente son difíciles de romper, como macromoléculas, biopolímeros y ciertos compuestos orgánicos. Por esta razón se cree que las estructuras semi vivas se pueden incorporar como atributos benéficos y materiales para proyectos de biorremediación, así como para su uso en la limpieza de contaminantes de campo marrón y gris.

Es posible a través de ajustes cuidadosos y precisos para crear bloques de hongos y materiales de construcción de hongos que realizan más allá de los de la técnica anterior, y se pueden preparar más simples y con menos equipo que los de la técnica anterior. Utilizando los métodos descritos en este documento, formas de hongos alrededor de las formas comprimidas incrustados exhibieron resistencia a la adhesión por lo menos cuatro veces más fuerte que un control.

El proceso es dependiente de la frecuencia, la duración y la cantidad de presión que se aplica para el micelio en crecimiento, y puede practicarse en coordinación con varias otras variables para generar una amplia variedad de cualidades estructurales tales como dureza, flexibilidad, resistencia dinámica, etcétera. En un caso, bloques y otros materiales de construcción se pueden formar de una manera que no se requiere una colocación en un molde y para la solidificación.

Usando los métodos descritos en el presente documento, los bloques de construcción más grandes que los conocidos en la técnica pueden ser desarrollarse. De hecho, no se encontró ninguna limitación aparente de escala en el desarrollo. Además, estas formas se pueden hacer de una manera que ellos no necesitan ser colocados en un molde para dar forma y solidificar.

Usando los métodos descritos rodea el multi-capas de piezas de micelio de hongos laminado, se encontró mayor resistencia al impacto. En un caso, 8 capas de 1" (2.54 cm) piezas delgados del hongo crecido estaban pegados juntos con cuadrados del tablero de papel entre cada capa, de tal manera que toda la estructura era de 8.5" (21.59 cm) de profundidad cuando pegadas entre sí. Al comprobar si una bala de punta hueca disparados desde un 38 llegó al descanso en la última capa de hongos. Figura 6 representa una de tales paredes, que puede ser utilizado para la resistencia al impacto. La pared presenta una resistencia suficiente para actuar como una pared de soporte de carga dentro de un edificio.

Es posible a través de ajustes cuidadosos y precisos para crear bloques de hongos y materiales de construcción de hongos que realizan más allá de los de la técnica anterior, y se pueden preparar más simples y con menos equipo que los de la técnica anterior. Utilizando los métodos descritos en este documento, formas de hongos alrededor de las formas comprimidas incrustados exhibieron resistencia a la adhesión por lo menos cuatro veces más fuerte que un control. Además, estas formas incrustadas pueden ser procesadas y se secan más rápidamente que otros métodos, y se consiguen sin una mayor densidad de sustrato o agentes adicionales.

Además otro uso esperado de los métodos descritos en este documento son en el desarrollo y los entornos rurales, donde la simplicidad de herramientas y procesos en la técnica en esas áreas todavía permitirán la generación de una amplia gama de materiales duraderos y resistentes, durables de larga fuentes de desechos lignocelulósicos. El material de hongos tiene usos potenciales en plantación y diseño, ingeniería civil, incluyendo la regeneración de micelio del hongo a través de la germinación sincronizada y la dispersión de las plantas de compañía y otras formas de vida que pueden ser integrados dentro de una forma somática. Las estructuras de hongos pueden actuar como refugio de animales, cobertura del suelo y el andamiaje del medio ambiente inerte en general. Por otra parte, este material de hongos también puede ser usado para crear fuertes cubiertas ligeras y formas que se pueden utilizar en la fabricación de barcos, mobiliario, y otros productos de consumo o comercial que actualmente utilizan nido de abeja de cartón, fibra de vidrio, plásticos u otros materiales fuertes y ligeros para crear formas estructurados tales como azulejos moldeados decorativos, piezas de fundición, instalaciones publicitarias temporales, y las formas de ayuda del panel. La sustancia somática también se puede utilizar como un reemplazo para termoplásticos de alto impacto, tales como las cáscaras de la carcasa de la electrónica de consumo, componentes para equipos industriales y de electrodomésticos, y los parachoques de vehículos. Además, el material somático tiene excelentes cualidades de compresión y puede absorber fuerzas embotadas, dispersar las ondas sísmicas, y la humedad de señales acústicas.

La descripción anterior de la modalidad preferida de la presente invención se ha presentado con el propósito de ilustración y descripción. No pretende ser exhaustiva o limitar la invención a la forma precisa descrita. Muchas modificaciones y variaciones son posibles a la luz de las enseñanzas anteriores. Por ejemplo, la inoculación o la pasteurización del sustrato de hongos pueden ocurrir después de la colocación del sustrato de hongos en el molde. Además, las innovaciones en la pasteurización, la supresión microbiana, o el diseño y control de la cámara limpia se pueden integrar en el proceso de fabricación. Por lotes, los métodos de producción continuos, o segmentado se puede utilizar también para la fabricación de las formas moldeadas por hongos. Se pretende que el alcance de la presente invención no esté limitado por esta descripción detallada, sino por las reivindicaciones y los equivalentes a las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para el crecimiento de material de construcción derivados orgánicamente en la forma de un sustrato moldeable para servir a una amplia gama de aplicaciones de fabricación y construcción, el método comprende las etapas de: a) obtener un medio a base de lignocelulosa capaz de soportar el crecimiento de hongos saprofitos; b) mezclar tal medio a base de lignocelulosa con agua para llegar a un nivel de hidratación; c) inocular tal medio a base de lignocelulosa con un inoculo de hongo; d) permitir tiempo para tal medio a base de lignocelulosa inoculado para convertirse en colonizada en la medida en que tal medio a base de lignocelulosa inoculado se transforma en un micelio de hongos sin ningún organismos secundarios desplazando el proceso a través de la infección; e) proporcionar un recipiente en el que tal etapa permite que ocurra y donde las condiciones ambientales de tal recipiente están regulados; f) poner tal micelio de hongos en un molde de tal manera que las formas de micelio de hongos en una forma moldeada por hongos; g) la aplicación de una presión de compresión primario de al menos 100 PSI para el medio a base de lignocelulosa; h) la reducción de tal presión de compresión primaria por un factor de al menos 4; i) la eliminación de tal forma moldeada por hongos de tal molde después de tal etapa de colocación; y j) secar tal forma moldeada por hongos a una temperatura específica durante un período de tiempo específico.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde tal recipiente se encuentra en una cámara de crecimiento que tiene una temperatura de entre 55 y 90 grados Fahrenheit.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde tal recipiente comprende una membrana de filtro transpirable flexible o parche de membrana de filtro transpirable flexible que permite el intercambio de gases al tiempo que evita el paso de bacterias y microorganismos.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde tales condiciones ambientales están reguladas para proporcionar una relación regulable entre tal recipiente y un entorno fuera de tal recipiente.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además la colocación de una pluralidad de formas moldeadas por hongos en contacto proximal uno con el otro, donde cada uno de la pluralidad de formas moldeadas por hongos comprende una superficie exterior del micelio, y donde cada uno de tales superficie exterior se funde con la otra para formar un vínculo orgánico.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde tal nivel de hidratación es entre 33 y 66%.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde tal etapa de secado comprende además la deshidratacion de la forma moldeada por hongos de tal manera que el peso del agua de tal forma moldeada por hongos es a lo máximo 15% del peso total de tal forma moldeada por hongos.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde tal etapa de secado hace que tal inóculo de hongo biológicamente inerte.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde tal inóculo de hongo es una forma comprimida de micelio de hongos.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde el inóculo de hongos se selecciona del grupo de abono de hongos que consiste de: Ganoderma Lucidem, Ganoderma tsugae, Ganoderma oregonense, Fomes fomentarius, Trametes versicolor y betulinus Piptoporous.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además la etapa de pasteurización de tal medio a base de lignocelulosa para una cantidad de tiempo, tal etapa de terminación de pasteurización posterior a la terminación de tal etapa de mezclado.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde el medio a base de lignocelulosa se combina con materiales para cambiar cualidades y atributos del micelio de hongos y el medio a base de lignocelulosa, donde los materiales se seleccionan de entre el grupo que consiste de: sílice, perlita, metil celulosa, glicerina, y agarosa.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde el micelio del hongo se combina con materiales secundarios para crear más conexiones estructurales, refuerzos mecánicos, y entretelas dentro y en la superficie de la forma moldeada por hongos.

14. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además pulverizar tal forma moldeada por hongos en una pluralidad de piezas pequeñas.

15. El método de acuerdo con la reivindicación 14, que comprende además las etapas de: la aplicación de una presión de compresión secundaria de al menos 100 PSI a tal pluralidad de piezas pequeñas, y la liberación de tal presión de compresión secundaria a tal pluralidad de piezas pequeñas.

16. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además: la aplicación de tal presión de estrés para tal forma moldeada por hongos tales que se forman grietas en tal forma moldeada por hongos, y liberar tal presión de estrés de manera que tal micelio de hongos se le permite crecer en tales grietas en tal forma moldeada por hongos.

17. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además las etapas de: la aplicación de una presión de compresión secundaria de al menos 100 PSI de presión a tal forma moldeada por hongos después de la eliminación de tal molde; y liberar tal presión de compresión secundaria a tal forma moldeada por hongos.

18. El método de acuerdo con la reivindicación 17, donde al menos una de tales presiones de compresión es suficiente para hacer que el agua saturada dentro de la forma moldeada por hongos a ser forzado a salir, y luego retirar al menos una de tales presiones de compresión y permitiendo que tal forma moldeada por hongos se expanda y absorbe naturalmente un agente.

19. El método de acuerdo con la reivindicación 18, donde tal agente es o bien un líquido o un gas.

20. El método de acuerdo con la reivindicación 17, que comprende además la aplicación de una presión de compresión terciaria de al menos 100 PSI a tal forma moldeada por hongos.

21. El método de acuerdo con la reivindicación 20, donde al menos una presión de compresión es suficiente para hacer que el agua saturada dentro de la forma moldeada por hongos a ser forzado a salir, y luego retirar al menos una presión de compresión y permitir que tal forma moldeada por hongos se expanda y absorbe naturalmente un agente.

22. El método de acuerdo con la reivindicación 21, donde tal agente es o bien un líquido o un gas.

23. El método de acuerdo con la reivindicación 17, donde al menos uno ya sea de tal presión de compresión primaria o tal presión de compresión secundaria es de al menos 500 PSI.

24. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde tal presión de compresión primaria es de al menos 500 PSI y se aplica durante al menos 72 horas.

25. Un método para el crecimiento de materiales de construcción derivados orgánicamente en la forma de un sustrato moldeable para servir a una amplia gama de aplicaciones de fabricación y construcción, el método comprende las etapas de: a) la obtención de un medio a base de lignocelulosa capaz de soportar el crecimiento de hongos saprofitos; b) mezclar tal medio a base de lignocelulosa con agua para llegar a un nivel de hidratación; c) inocular tal medio a base de lignocelulosa con un inoculo de hongo; d) permitir tiempo para tal medio a base de lignocelulosa inoculado para convertirse en colonizada en la medida en que tal medio a base de lignocelulosa inoculado se transforma en un micelio de hongos sin ningún organismos secundarios desplazando el proceso a través de la infección; e) regular estrictamente las condiciones ambientales que rodean el medio a base de lignocelulosa durante tal etapa de inoculación y permitiendo la etapa; f) la adición de una presión de compresión primaria en el medio a base de lignocelulosa de al menos 100 PSI; g) la reducción de tal presión de compresión primaria; y h) secar tal micelio de hongos colonizado durante un período de tiempo específico.

26. El método de acuerdo con la reivindicación 25, donde tal etapa de secado hace que el inóculo de hongos biológicamente inerte.

27. El método de acuerdo con la reivindicación 25, donde tal nivel de hidratación es entre 33 y 66%.

28. El método de acuerdo con la reivindicación 25, donde el inóculo de hongo es una forma comprimida de micelio de hongos.

29. El método de acuerdo con la reivindicación 28, donde el inoculo de hongo se selecciona del grupo que consiste de: Ganoderma Lucidem, Ganoderma tsugae, Ganoderma oregonense, Fomes fomentarius, Trametes versicolor y betulinus Piptoporous.

30. El método de acuerdo con la reivindicación 25, que comprende además: la aplicación de presión de estrés a tal micelio de hongos que forman grietas en tal micelio del hongo, y liberar tal presión de estrés de manera que tales grietas se harán por el crecimiento de tal micelio de hongos.

31. El método de acuerdo con la reivindicación 25, donde el medio a base de lignocelulosa se combina con materiales para cambiar cualidades y atributos del micelio de hongos y el medio a base de lignocelulosa, donde los materiales se seleccionan de entre el grupo que consiste de: sílice, perlita, metil celulosa, glicerina, y agarosa.

32. El método de acuerdo con la reivindicación 25, donde el micelio del hongo se combina con materiales secundarios para crear más conexiones estructurales, refuerzos mecánicos, y entretelas dentro y en la superficie del micelio del hongo.

33. El método de acuerdo con la reivindicación 25, que comprende además pulverizar tal micelio de hongos en una pluralidad de piezas pequeñas.

34. El método de acuerdo con la reivindicación 25, donde tal presión de compresión primaria se aplica a través del uso de un rodillo.

35. El método de acuerdo con la reivindicación 34, que comprende además pulverizar tal inoculo de hongo en una pluralidad de piezas pequeñas.

36. El método de acuerdo con la reivindicación 25, que comprende además las etapas de: la aplicación de una presión de compresión secundaria de al menos 100 psi de presión a tal crecimiento inoculo de hongo, tal presión de compresión secundaria aplica después de la terminación de tal presión de compresión primaria; y liberar tal presión de compresión secundaria a tal crecimiento inoculo de hongo.

37. El método de acuerdo con la reivindicación 36, que comprende además la aplicación de una presión de compresión terciaria de al menos 100 PSI a tal crecimiento inoculo de hongo.

38. El método de acuerdo con la reivindicación 36, donde al menos uno de tal presión de compresión ya sea primaria o secundaria tal presión de compresión es de al menos 500 PSI.

39. El método de acuerdo con la reivindicación 36, donde al menos uno de tal presión de compresión ya sea primaria o secundaria tal presión de compresión es de al menos 2000 PSI.

40. El método de acuerdo con la reivindicación 36, donde al menos una presión de compresión es suficiente para hacer que el agua saturada dentro del crecimiento del inoculo de hongo a ser forzado a salir, y luego retirar al menos una presión de compresión y permitiendo que tal crecimiento inoculo de hongo para expandir de forma natural y absorber un agente.

41. El método de acuerdo con la reivindicación 40, donde tal agente es o bien un líquido o un gas.

42. El método de acuerdo con la reivindicación 25, que comprende además la pasteurización de tal medio a base de lignocelulosa para un tiempo específico, tal etapa de pasteurización de terminación con posterioridad a la terminación de tal etapa de mezclado.

43. El método de acuerdo con la reivindicación 25, donde tal presión de compresión primaria es de al menos 500 PSI y se aplica durante al menos 72 horas.