稳健菌丝复合材料作为通用杂化活体结构材料平台
材料科学
2023-08-15 v2 介观与纳米尺度物理
软凝聚态物质
组织与器官
摘要
真菌菌丝——一种丝状菌丝的活体网络——在木质纤维素废物上繁盛，并表现出快速生长、疏水性和内在再生能力，为创造下一代可持续且具功能性的复合材料提供了潜在途径。然而，现有的杂化活体菌丝复合材料（myco-composites）受到传统基于模具的制造工艺的极大限制，这些工艺仅兼容简单几何形状以及可实现气体交换的粗糙生物质基底。在此，我们介绍一类采用新颖平台制造的结构菌丝复合材料，该平台利用高分辨率生物复合材料增材制造与间接接种的稳健菌丝定殖。我们借助层级复合材料设计和选择性营养供给原理，创造出一种可扩展、可调且兼容复杂几何形状的稳健菌丝复合材料。为说明该平台的通用性，我们表征了菌丝定殖对复合材料机械与表面性质的影响，发现其产生了迄今报道最强的菌丝复合材料，并展示了独特可折叠生物焊接容器与柔性菌丝纺织品的制造。本研究弥合了生物复合材料与杂化活体材料研究之间的鸿沟，为先进结构菌丝应用打开了大门，并展示了一种用于开发多样杂化活体材料的新颖平台。
引用
@article{arxiv.2305.12151,
title = {Robust Myco-Composites as a Platform for Versatile Hybrid-Living Structural Materials},
author = {Sabrina C. Shen and Nicolas A. Lee and William J. Lockett and Aliai D. Acuil and Hannah B. Gazdus and Branden N. Spitzer and Markus J. Buehler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.12151},
year = {2023}
}