Не би било пресилено да кажем, че мицелът е новата пластмаса. Все по-честото му приложение в разнообразни архитектурни проекти демонстрира огромния му потенциал да се справя успешно в най-различни роли – като тухла, изолиращ материал, обшивка и дори мебел. Какво прави гъбите толкова атрактивна опция за строителен материал?
Какво представлява мицелът?
Мицелът е вегетативната част на гъбите и се състои от тънки и дълги нишки (хифи), които образуват мрежа под земята. Това, което в разговорния език е познато като гъба, всъщност е плодното тяло на организма, изпълняващо репродуктивните функции – разпръскване на спорите. Основната роля на гъбите е да разграждат органични съединения до прости неорганични вещества, с което затварят хранителния кръговрат в природата.
Гъбите имат нужда единствено от субстрат и влага, за да се развиват, което ги прави адаптивни към различна среда и подходящ материал за архитектурни експерименти. Царството разполага с богато разнообразие на видове, които са се адаптирали успешно към различни условия и могат да предоставят на човечеството разнородните си функции за иновативно решаване на редица съвременни строителни и инженерни проблеми.
Най-често срещаното приложение на мицела в строителството е при създаването на тухли от гъби. Органичен субстрат (биологични отпадъци) се използва за захранване на мицела, а получената смес се изсипва в подходяща форма и се оставя за определен период да „втаса“ – в това време мицелът създава своята мрежа, поглъщайки субстрата и изпълва изцяло формата с хомогенен материал.
След изсушаване или изпичане се получава твърда тухла, която е здрава и лека, а при нужда може да се рециклира напълно. Способността на мицела да расте във всякакво пространство и да се храни с различен субстрат го прави подходящ за производство на редица други материали като изолация, композитни плоскости и опаковки, заменяйки съединения като полистирен или формалдехид.
Архитектурни проекти и експерименти с мицел
Един проект, който се възползва от възможностите на новия материал, е изграденият в Ню Йорк павилион „Hy-Fi“ по поръчка на Музея на модерното изкуство (MoMA). Целта на павилиона е да изследва нови парадигми за биологичен дизайн чрез изграждането на изцяло компостируема структура. За целта са създадени тухли от мицел и царевично стъбло, които след края на живота на павилиона ще бъдат преработени и върнати на местни фермери като почвен субстрат.
Филип Рос, биоинженер и гъбен ентусиаст, разработва подобни тухли и други мебели от мицел в своята лаборатория в Сан Франциско. Неговият проект „Mycotecture“, култивиран в гъбена ферма в Калифорния, се състои от арка, построена от тухли от мицел. Подобен проект е и храмът „MycoTemple“, куполна структура изградена от мицел, която ще се разгради с времето и ще разкрие своя дървен скелет, поставяйки артистично философски въпроси за преходността и връзката с природата.
Белгийският павилион на Венецианското архитектурно биенале през 2023 г .също включва мицел инсталация. Озаглавен „In Vivo“, проектът поставя под съмнение сегашния подход на експлоатация в строителството и изследва алтернативни биоматериали като мицела. Посетителите на павилиона могат да се потопят сетивно в представените структури и да усетят тактилно, акустично и визуално характеристиките на гъбените материали. „Museum of Symbiosis“, друга инсталация в централния павилион на Венецианското биенале от същата година, включва черен купол с малка маса под него, изработени от мицел, дело на Могу, италианска фабрика за биофабрикация, специализирана в акустични панели и подови настилки от мицел.
Десетки други студия като PLP Labs (Лондон) и Link-Arc (Ню Йорк) разработват свои версии на биоматериали на основата на мицела, с които създават разнообразни структури, доказващи големия архитектурен потенциал на гъбите. За сега тези инсталации се срещат главно по изложения и фестивали, но в близко бъдеще може да ги видим да надскочат експерименталната фаза и да навлязат и в нашия свят.
Сред неоспоримите качества на гъбените материали са минималното въздействие върху околната среда, пълната им възобновяемост и свойства като биоразградимост, огнеопорност, лекота и висока термална и акустична изолация. Това, което отделя мицела от другите материали, е способността му за бърза регенерация. В допълнение към това, по време на обработката му е възможен контрол и промяна на текстурата, силата и порьозността на получения продукт, нагласени спрямо нуждите на съответния проект.
Мицелът позволява да се употребят вторични агрокултурни продукти и отпадъци, вдъхвайки им нов живот и функция, а самият производствен процес е бърз, контролиран и с отрицателен въглероден отпечатък. Все пак, продуктите от мицел не са строителна панацея – някои от предизвикателствата за решаване са сравнително ниската издръжливост на външни условия, мащабирането на производствения процес за големи проекти и съотнасянето на гъбените материали към настоящите строителни стандарти.
„Искаме да покажем, че може да съществуват алтернативни строителни материали, които не ни докарват проблеми с нашия свят, но това трябва да върви заедно с някакъв вид проектиране“
Макар мицелът да има впечатляващо съотношение на якост към тегло, компресивната му якост не може изобщо да се сравни с тази на бетона, правейки го подходящ по-скоро за обшивки, отколкото за носещ материал. Въпреки това, архитектите Дирк Хебел (Технологичен институт, Карлсруе) и Филипе Блок (Швейцарски федерален технологичен институт, Цюрих, ETH Zurich) тестват способността на гъбите да построят самоносещи конструкции.
Според тях мицелът може да се ползва за структурата на двуетажна сграда при правилно зададена геометрия. Така стабилността идва от формата, а не от якостта на материала. Инсталацията MycoTree е част от Архитектурното биенале в Сеул през 2017 г. Изградена е от гъбени компоненти, които са свързани чрез система от бамбукови пластини и метални дюбели, но мицел елементът е този, който носи тежестта на структурата чрез компресия. Проектът противопоставя натурално растящия материал с висококачественото дигитално производство.
Гъбичните спори се смесват със субстрат от дървесни стърготини и захарна тръстика, като се оставят няколко дни да прераснат в гъбна маса, след което се прехвърлят във формите за допълнително уплътняване. Когато е готов, мицелът е с развит външен слой като „кожа“, който го предпазва. Материалът се дехидратира, за да се спре процесът на растеж, и става годен за употреба. Формите са моделирани чрез специално разработена 3D програма, като според архитектите всеки с подходяща CNC машина може да изтегли файловете и да построи своя собствена структура.
„Това, което се опитваме да демонстрираме с всичките си прототипи, е че можем да постигнем страхотни неща по скромни начини“
Но мицелът може да е приложим не само на Земята. Лин Ротшилд, учен от НАСА, в колаборация с Redhouse Studio, разработва саморастящи хабитати за Луната и Марс. Двуслойна пластмасова обвивка играе ролята на форма за структурата, като предпазва един от друг мицелът и околната среда. Ротшилд оприличава процеса на засяване на надуваем матрак със семена – обвивката пътува сгъната, надува се върху лунната или марсианската повърхност (чрез газ или алгае водорасли, които отделят кислород натурално), а мицелът расте вътре за период от 2 седмици в зависимост от температурата и налягането.
За структурна цялост на обвивката е приложена технологията drop-stitch, прилагана в производството на падълборд – хиляди малки нишки свързват двата слоя и създават мрежа от въздушни камери, които поддържат структурата плоска след надуване. Когато мицелът расте в тези кухини, той ще свърже нишките с мрежата си, заздравявайки конструкцията. Подобен подход в космическото строителство решава редица проблеми, възникващи с традиционните материали, като нуждата от плоска основа или отделянето на газове от някои съединения.
Потенциалът за самопоправка и възможността да се манипулира формата на растеж са част от предимствата на мицела в такива проекти. В допълнение, ако успеем да добием вода на Луната и ако реголитът се окаже подходящ субстрат за мицела, товарът от Земята за бъдещи мисии би намалял драстично, правейки подобен проект много по-реализуем.
А за първия космически архитект можете да прочетете повече тук.
Всички тези инициативи доказват, че гъбният мицел има огромен архитектурен потенциал, който чака да бъде разгърнат. От тухли, обшивки и изолация до мебели и декорация, мицелът предлага необятни възможности за нови насоки в дизайн мисленето. А с последните открития, че гъбите могат да разграждат пластмаса и да предпазват от радиация, възниква въпросът дали изобщо остава нещо извън способностите на тези любопитни същества, които могат да са ни полезни по толкова много начини.
Заглавно изображение: Белгийски павилион “In Vivo”, Венецианско архитектурно биенале 2023 г. Източник: Ugo Carmeni
