Nấm có ở khắp mọi nơi, trong không khí, trong nước, trong cơ thể chúng ta, trên cây, trên trần nhà tắm, dưới đất. Chúng có thể là nấm (ăn được, làm thuốc, gây ảo giác, hoặc rất độc) hoặc có các dạng đơn giản hơn như nấm mốc. Nấm có thể gây bệnh, nhưng cũng có thể sản xuất các chất kháng sinh, chẳng hạn như penicillin, hoặc giúp lên men các loại pho mát và bánh mì. Liệu nấm cũng có thể là tương lai của bao bì và vật liệu xây dựng?

Khả năng sử dụng sợi nấm trong kiến trúc

Nấm là chất tái chế chính trong tự nhiên. Chúng tạo ra các enzym hỗ trợ quá trình phân hủy chất hữu cơ, chuyển hóa nó thành khoáng chất. Thông thường, nấm phát triển tốt nhất trong môi trường bóng râm và ẩm ướt. Giống như một tảng băng trôi, phần nấm có thể nhìn thấy trên mặt đất chỉ chiếm một phần nhỏ của cây. Bên dưới mặt đất, nấm phát triển rễ dài như sợi chỉ được gọi là sợi nấm, đây là những sợi trắng cực kỳ mỏng phát triển theo mọi hướng, tạo thành một mạng phức hợp phát triển nhanh chóng.

Khi nấm được cấy vào một nơi thích hợp, sợi nấm hoạt động như keo, kết dính chất nền và biến nó thành một khối rắn. Chất nền này có thể bao gồm mùn cưa, gỗ xay, rơm rạ, các phế phẩm nông nghiệp khác nhau hoặc các vật liệu tương tự khác, nếu không thì có thể trở thành chất thải.

Khả năng sử dụng sợi nấm trong kiến trúc

Tùy thuộc vào chủng sợi nấm và chất nền được sử dụng, sản phẩm cuối cùng có thể được đúc để sản xuất tấm cách nhiệt, đồ nội thất, phụ kiện, vải, vật liệu đóng gói và thậm chí cả gạch, với các đặc tính cách nhiệt và âm thanh tốt, khả năng cháy mạnh.

Nghiên cứu khoa học [1] đã chỉ ra rằng, về các đặc tính vật lý và cơ học, các vật liệu dựa trên sợi nấm giống như polystyrene mở rộng (thường được gọi là Styrofoam), nhưng với mức độ phân hủy sinh học nhanh hơn. “Ngoài chất nền lignocellulosic, các đặc tính của tổ hợp sinh học dựa trên sợi nấm bị ảnh hưởng mạnh bởi các loài nấm đã chọn và sự phát triển liên tục của chúng. Do đó, độ đặc của sợi nấm lại bị ảnh hưởng bởi thành phần và cấu trúc của chất nền ”.

Khả năng sử dụng sợi nấm trong kiến trúc

Thiết kế sinh thái (Ecovative Design) là nhà tiên phong trong phương pháp thiết kế dựa trên sợi nấm ngày nay, sử dụng vật liệu độc đáo này để tạo ra các đồ vật như bao bì. Để tạo ra những vật thể này, chất nền và nấm được kết hợp trong một dung dịch và được đưa vào khuôn. Sau khoảng 5 ngày phát triển trong điều kiện thuận lợi – nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng thích hợp – vật liệu được đông đặc thành hình dạng mong muốn. Sau đó, vật thể này được đưa vào lò nướng để vô hiệu hóa hoàn toàn các vi sinh vật bên trong, sau đó chúng được sử dụng làm bao bì thông thường. Các công ty lớn như IKEA và DELL đã bắt đầu sử dụng các bao bì này gói hàng, chúng hoàn toàn có thể phân hủy sinh học.

Khả năng sử dụng sợi nấm trong kiến trúc

Living studio ở New York đã hợp tác với Thiết kế Sinh thái trong dự án Hy-Fi, một gian hàng được xây dựng trong sân của MoMA PS1 sau khi giành chiến thắng trong MoMA’s Young Architects Program vào năm 2014. Với sự tư vấn về cấu trúc của ARUP, gạch sợi nấm đã được phát triển, nấm phát triển trong vòng chưa đầy một tuần trong khuôn hình lăng trụ từ bã của thân cây ngô băm nhỏ. Khi xây dựng, những viên gạch tạo thành một tòa tháp cao khoảng 12 mét. Vào cuối cuộc triển lãm kéo dài hai tháng, tòa tháp đã được tháo dỡ và gạch được đưa đến các máy ủ, tận dụng khả năng phân hủy sinh học tự nhiên của chúng.

Khả năng sử dụng sợi nấm trong kiến trúc
Khả năng sử dụng sợi nấm trong kiến trúc

Carlo Ratti Associati, hợp tác với công ty năng lượng Eni, đã phát triển một cấu trúc làm từ nấm đã được tiết lộ tại Tuần lễ thiết kế Milan. “Circular Garden” là một chuỗi các vòm sợi nấm dài 1 km, trong đó các bào tử được tiêm vào một chất hữu cơ để bắt đầu quá trình phát triển. Do nhiều gian hàng dành cho các cuộc triển lãm tạm thời tạo ra một lượng chất thải đáng kể, Thông tư Jardim tuân theo một quy trình bền vững hơn với nấm, dây thừng và dăm gỗ vụn được trở về tự nhiên sau khi kết thúc triển lãm.

Shell Mycelium Pavillion, sự hợp tác giữa BEETLES 3.3 và Yassin Areddia Designs, tương tự thể hiện thiết kế có ý thức sinh thái có thể thay thế được thông qua các cấu trúc tạm thời. Một cấu trúc bằng gỗ được bao phủ bởi lõi dừa có chứa nấm. Sau một vài ngày chăm sóc, sợi nấm phát triển và tạo thành một lớp trắng phủ trên toàn bộ cấu trúc. Lớp nấm sinh trưởng bên trên bị chết và cứng lại do ánh nắng, tạo thành lớp vỏ và bảo vệ các lớp bên dưới.

Khả năng sử dụng sợi nấm trong kiến trúc

Nấm còn có tiềm năng sử dụng làm vật liệu cách nhiệt và cách âm. Theo một sáng kiến khác của Ecovative, nấm sống được bọc giữa các tấm gỗ có thể tạo thành một bức tường cách nhiệt hiệu quả. Trong ba ngày, sợi nấm phát triển và đông đặc các hạt rời để tạo ra lớp cách nhiệt kín khí, đồng thời dính chặt vào các tấm gỗ và tạo thành khối “bánh sandwich” cực kỳ chắc chắn. Kết quả tương tự như tấm bảng cách nhiệt, nhưng không có cầu nhiệt (thermal bridges). Theo Ecovative, sau khoảng một tháng, lớp cách nhiệt của nấm tự nhiên khô đi và mất tác dụng.

Khả năng sử dụng sợi nấm trong kiến trúc
Khả năng sử dụng sợi nấm trong kiến trúc

Nhưng các nhà nghiên cứu châu Âu trong lĩnh vực máy tính, sinh học và kiến trúc [2] còn đi một bước xa hơn. Họ đề xuất phát triển một chất nền cấu trúc sử dụng sợi nấm sống, cùng với các hạt nano và polyme, để tạo ra các thiết bị điện tử dựa trên sợi nấm.

“Mạng lưới sợi nấm sẽ hoạt động tích cực về mặt tính toán, làm phát sinh các tính năng hoàn toàn mới dựa trên tính sinh học cho các đồ tạo tác và vật liệu kiến trúc, chẳng hạn như tự điều chỉnh, thích ứng, ra quyết định, tăng trưởng và tự sửa chữa – thêm lợi thế và giá trị mới cho các đồ tạo tác kiến trúc và môi trường, và cung cấp một mô hình thay thế hoàn toàn cho ‘tòa nhà thông minh’ hiện đại dựa nhiều vào cơ sở hạ tầng kỹ thuật. ”

Khả năng sử dụng sợi nấm trong kiến trúc

Các bài báo khoa học về đề tài này hầu như luôn kết luận với tuyên bố: cần phải nghiên cứu nhiều và thử nghiệm kỹ lưỡng vật liệu để nó có hiệu quả, khả năng cạnh tranh và chất lượng công nghiệp cần thiết để sử dụng đại trà. Nhưng các nhà nghiên cứu cũng đồng ý rằng có tiềm năng to lớn của vật liệu này trong nhiều lĩnh vực.

Với khả năng phân hủy sinh học 100%, được tìm thấy nhiều trên hành tinh, được “trồng” từ chất thải và có các đặc tính tuyệt vời, các vật liệu làm từ sợi nấm có tiềm năng to lớn nhưng chưa được khai thác. Nhưng trên tất cả, sợi nấm cũng chứng minh rằng những phát kiến vĩ đại không nhất thiết phải cần đến công nghệ mới hoặc vật liệu phức tạp. Chúng có thể gần hơn chúng ta nghĩ.

[1] Yangang Xing, Matthew Brewer, Hoda El-Gharabawy, Gareth Griffith and Phil Jones. Growing and testing mycelium bricks as building insulation materials. Earth and Environmental Science 121 (2018)

[2] Andrew Adamatzky, Phil Ayres, Gianluca Belotti, and Han Wösten. Fungal architecture. arXiv:1912.13262

Xem thêm hình ảnh tại đây:

Biên dịch | Giang Vũ (Nguồn: Archdaily)

XEM THÊM:

Bình luận từ Facebook
BÀI VIẾT LIÊN QUAN
15 kiến trúc sư đương đại thiết kế ghế
15 kiến trúc sư đương đại thiết kế ghế

Một chiếc ghế tốt cho chúng ta biết nhiều điều hơn là sự kết hợp giữa hình thức và chức Read more

Nhà tắm công cộng cho trẻ em: Một số gợi ý thiết kế
Nhà tắm công cộng cho trẻ em: Một số gợi ý thiết kế

Trẻ em là một trong những đối tượng cần được đặc biệt lưu tâm với các nhà thiết kế vì Read more

Tòa nhà nặng 11.000 tấn được di chuyển đến địa điểm mới mà không cần tháo dỡ
Tòa nhà nặng 11.000 tấn được di chuyển đến địa điểm mới mà không cần tháo dỡ

Vào tháng 10 năm 1930, ở bang Indiana, Hoa Kỳ, một trong những kỳ công của kỹ thuật hiện đại Read more

Chủ nghĩa Brutalism là gì? Tại sao Brutalism quay trở lại?
Chủ nghĩa Brutalism là gì? Tại sao Brutalism quay trở lại?

Trong lĩnh vực thời trang, âm nhạc và nghệ thuật, các xu hướng mới sẽ sinh ra, phát triển, lỗi Read more

5 công trình tôn vinh chất cảm gạch nung trong nội thất
5 công trình tôn vinh chất cảm gạch nung trong nội thất

Không có vật liệu nào đa dạng và bền bỉ như gạch – vật liệu phổ biến trong kiến trúc Read more

kienviet tuong lai cua nha o ben vung tai nhat ban phat trien mo hinh net zero 22
Tương lai của nhà ở bền vững tại Nhật Bản: Phát triển mô hình Net-Zero

Ngành công nghiệp công nghệ ở Nhật Bản vẫn đóng vai trò quan trọng và dần chuyển sang xu hướng Read more