Nello studio “Design, Mould, Grow!: A Fabrication Pipeline for Growing 3D Designs Using Myco-Materials”, pubblicato su ACM CHI, un team di ricercatori dell’università di Sydney ha unito design, tecnologia e scienze della vita per coltivare prodotti di uso quotidiano utilizzando le proprietà uniche dei funghi commestibili. Infatti, il team australiano presenta un nuovo approccio per «Coltivare mico-materiali sostenibili – una miscela di uova di funghi e materiali di scarto come segatura e cartone – in forme 3D di prodotti di uso quotidiano». Utilizzando un software interattivo e un processo di biodesign – che prende un progetto complesso e lo trasforma in uno stampo per crescere – creano essenzialmente un calco del materiale vivente che diventa un prodotto.
Il principale autore dello studio, Philip Gough, Direttore del programma Biodesign della School of Architecture, Design e del Planning Sydney Nano Institute, sottolinea che «La parte eccitante è che per coltivare questo materiale possiamo utilizzare rifiuti, come segatura, fondi di caffè o cartone. Abbiamo avuto successo con un kit di funghi “grow-your-own”, abbiamo aggiunto scarti di caffè macinato proveniente dal bar locale e poi stampi dettagliati stampati in 3D per trasformare il materiale in progetti interessanti e utili. E’ leggero e sembra carta, quindi è interessante per i designer. Essendo compostabile, è un’alternativa sostenibile alla plastica, che permarrà ell’ambiente molto tempo dopo che la sua tecnologia sarà obsoleta. Forse un giorno la copertura del nostro assistente domestico intelligente e di altri dispositivi elettrici sarà realizzata con un materiale che una volta che abbiamo finito di usarlo non va in discarica, ma nel nostro giardino».
Lo studio esamina come i designer possono utilizzare le capacità naturali dei funghi commestibili nel processo di progettazione. Alcuni funghi, come la varietà Oyster, in vendita nei supermercati, o i funghi Reishi medicinali, possono essere utilizzati per creare i nuovi materiali. Gli scienziati dell’università di Sydney spiegano ancora: «Questi funghi legheranno insieme la materia di scarto organica grezza nella loro rete di radici man mano che crescono, creando strutture note come reti di micelio. Se la materia viene essiccata prima di far crescere un fungo, il micelio può essere utilizzato per formare un tessuto simile alla pelle o un materiale leggero e rigido che può essere modellato in varie forme».
I ricercatori hanno fuso stampi di forme semplici come sfere, una teiera e un coniglio, e poi hanno sviluppato ulteriormente il processo in progetti più complessi e pratici che sfruttano le capacità naturali dei funghi e dicono che «Il micelio può anche essere coltivato attorno all’elettronica integrata». Ad esempioquesto approccio sostenibile è stato utilizzato per coltivare un vaso di fiori con sensori per monitorare e segnalare automaticamente le condizioni del suolo.
Gough sottolinea che «Abbiamo utilizzato un approccio progettuale “material first”, creando prototipi basati sulle proprietà uniche del materiale. Ad esempio, isola bene, quindi abbiamo realizzato un portabicchieri da caffè. Abbiamo anche realizzato un vaso strutturato per piante che si decomporrà quando la pianta sarà pronta per un vaso più grande. Dimostriamo anche che i myco-materiali possono anche essere modellati per ospitare dispositivi elettronici, come altoparlanti intelligenti».
L’altra autrice principale dello studio, Anusha Withana della School of Computer Science e del Sydney Nano Institute, ricorda che «Quando si rompe un involucro di plastica di una tecnologia comune (forseper il cane che mastica il telecomando della TV) è quasi impossibile ripararlo da soli, dal momento che non possiamo realizzare componenti in plastica a casa. I myco-materiali aprono opportunità per l’auto-riparazione e il fai-da-te, poiché possono essere coltivati a casa nostra. Le parti in plastica rotte sono anche rifiuti e potrebbero non essere riciclabili, ma i mico-materiali possono essere compostati. Un obiettivo generale di questo progetto è esplorare metodi per costruire dispositivi intelligenti realizzati con materiali che possono essere forniti localmente e in modo sostenibile. Il nostro processo può essere utilizzato da chiunque a casa propria senza alcuna attrezzatura da laboratorio di biologia specializzata. Ad esempio, mostriamo un modo per sostituire le costose attrezzature da laboratorio con un frullatore economico, una pentola a pressione e un frigorifero portatile. E la pipeline software che abbiamo sviluppato elimina tutte le complessità associate al processo, così si può trasformare i nostri progetti in formati coltivabili senza preoccuparci di tutti i dettagli tecnici sottostanti. Un’altra area in cui lavoriamo è la creazione di dispositivi di assistenza per le persone che vivono con disabilità o condizioni di salute croniche. Collaboriamo spesso con Paesi in via di sviluppo come lo Sri Lanka, dove i costi e l’accessibilità dei materiali sono un grosso problema. Questo metodo ci consentirà di coltivare facilmente le cose con rifiuti organici accessibili a livello locale, a una frazione del costo».
Con la crescente scarsità di risorse naturali e le preoccupazioni ambientali sta aumentando l’interesse per gli approcci di fabbricazione sostenibili. Nel 2021 il Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) ha identificato i rifiuti di cartone e carta come un’opportunità di sviluppo nell’economia circolare dell’Australia.
Secondo la Withana, «Il nostro processo rappresenta un’enorme opportunità. Ad esempio, essendo l’Australia un paese grande, con molte regioni remote, la catena di approvvigionamento è un grosso problema. Penso che metodi come quello che proponiamo possano portare a un cambiamento fondamentale nel modo in cui pensiamo alle catene di approvvigionamento. In futuro, il nostro prossimo elettrodomestico potrebbe nascere dai rifiuti organici della spazzatura della nostra cucina, invece che dalla plastica o dal metallo che devono essere trasportati da molto lontano. La produzione tradizionale è anche ad alta intensità energetica. La plastica è prodotta da combustibili fossili che devono essere estratti, trasportati in tutto il mondo, lavorati e fabbricati. Il nostro lavoro capovolge tutto questo. I myco-materiali sono efficienti dal punto di vista energetico e possono persino essere un serbatoio di carbonio. Traggono la loro energia dal materiale di scarto, come segatura, cartone o fondi di caffè. Come designer, è interessante lavorare con un materiale che cresce ed esprime una certa agency nel modo in cui appare. Inoltre, stiamo solo scoprendo a cosa serve, quindi non vediamo l’ora di vedere cos’altro possiamo fare».
E infatti il team australiano sta ora cercando di capire come stampare in 3D direttamente con i myco-materiali, il che consentirebbe di lavorare su una scala più ampia e di utilizzare meno materiale.
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