澳大利亚对火灾灾害并不陌生。该国每年发生超过17,000起住宅火灾。每年冬天,由于使用加热器和蜡烛,潜在的火灾危险都会增加。再加上我们已经很容易发生火灾的植被,以及普遍炎热干燥的气候,您就会明白为什么迫切需要开发有效且可持续的防火方法。

真菌可能是消防安全的下一个前沿领域

这就是我们研究团队开发食用菌防火材料的灵感来源。这些材料可以承受火焰,以保护建筑物结构(以及任何居住者)的完整性。

我们的工作为长期使用对人类健康和环境有害的材料的行业提供了令人兴奋的机会。

防火数十年

20世纪70年代,澳大利亚的建筑公司广泛使用“卤化阻燃剂”化学品来防火建筑、家具和电子产品。

这些阻燃剂主要由溴化物或含氯化学物质组成,可有效阻止燃烧。但许多都与不良健康影响有关,包括免疫毒性、生殖毒性、癌症和神经功能受损。

磷基和氮基阻燃剂比卤代阻燃剂更受欢迎,并且至今仍用于防火,包括在澳大利亚。然而,这些也对人类健康和自然构成一些风险(通过毒性和在环境中的积累)。

探索更好的替代方案

我们的团队生产了一种完全由菌丝体制成的材料,它在防火方面显示出了巨大的前景。

菌丝体是真菌的根状结构。它由许多细的、分支的丝组成。这些细丝的细胞壁主要由一种称为甲壳素的天然聚合物组成(您也可以在蟹壳和昆虫外骨骼中找到这种聚合物)。

我们的菌丝体材料重量轻、环保、可生物降解,并且具有相对较长的点火时间。

当暴露在烈火或高温下时,该材料会转化为炭——一种黑色的高碳残留物,当所有的水和挥发性化合物都被烧掉后残留下来。这类似于木材燃烧时留下的木炭。这种炭通过减慢热传递并防止进一步燃烧来保护任何潜在的易燃材料。

与当前的防火材料不同,我们的材料在遇火时仅释放无害的天然产物,例如水和二氧化碳。

我们的菌丝体材料可用作薄薄的、类似壁纸的防火层。

多功能材料

我们的材料非常灵活,可以调整为不同的厚度,包括低至1毫米的薄壁纸。这使得它比我们小组之前创建的笨重的真菌砖更有用。

它可以用作类似壁纸的薄板,也可以合并成更厚、更坚固的芯材料,类似于木材或覆层。

我们展示了建筑行业的两种可能的应用(尽管在汽车和航空航天工程等行业中也有其他用途):

仅真菌片材作为层压板,厚度可以定制,非常适合用作隔热板

真菌层附着在易燃结构的表面,就像在墙壁上贴壁纸一样,以增强防火性能。

该材料可用作厚度约为4.5毫米的固结层压板。

下一步

尽管基于菌丝体的材料目前在全球范围内用于建筑、包装和绝缘,但迄今为止还没有商业可用。此外,尚未使用或批准用于防火。

蘑菇行业已联系我们开发我们的材料及其商业化的可行性。合作对于创建一个闭环行业至关重要,在该行业中,农业废物可以升级为满足消防安全需求的可持续生物材料。

我们的产品距离现货供应还有很长的路要走,我们需要解决这个过程中的各种大规模制造挑战。

尽管如此,我们希望我们的工作最终能够为未来做出贡献,大幅减少建筑火灾,让我们的家园变得更安全、更可持续的居住空间。