I funghi potrebbero essere alla base di edifici intelligenti e sostenibili
Immaginate un edificio intelligente realizzato con materiali da costruzione ecologici in grado di adattarsi ai cambiamenti di luce, temperatura e inquinanti atmosferici. È questa la visione di un consorzio interdisciplinare di architetti, informatici, biofisici, micologi ed esperti del settore delle tecnologie basate sui miceli che hanno collaborato al progetto finanziato dall’UE noto come Fungal Architectures o FUNGAR. Il loro obiettivo è stato quello di sviluppare un substrato vivente strutturale e computazionale completamente integrato utilizzando il micelio fungino. Questo substrato filamentoso denso, durevole e biodegradabile è già stato utilizzato per produrre materiali quali pannelli acustici e isolanti, ma il progetto ne ha segnato il primo utilizzo in una forma viva e funzionale.
Un materiale da costruzione sostenibile
«I funghi filamentosi possono crescere nei flussi di rifiuti provenienti dall’agricoltura, dall’orticoltura e dalla silvicoltura. Durante la loro crescita, le ife (cellule filamentose) legano insieme le fibre del flusso di rifiuti, dando vita a un materiale simile a una schiuma», descrive Han Wösten, professore di microbiologia presso l’Università di Utrecht. In quanto materiale che assorbe il carbonio, il micelio composito potrebbe essere una soluzione per rispondere all’esigenza di ridurre l’impatto ambientale nel settore edile. Per sviluppare il micelio composito, i ricercatori hanno combinato ceppi fungini con diversi tipi di substrati e tecniche di biotrasformazione. «Il nostro progetto non si è limitato a esaminare la dieta dei funghi, ma anche la loro resistenza ai materiali conduttori che possono essere utilizzati per consentire alle ife fungine di trasportare informazioni. Combinando entrambi gli aspetti, la conclusione è che il Ganoderma resinaceum e il Pleurotus ostreatus sono i funghi d’elezione», afferma Wösten.
Funghi vivi come sensori intelligenti
Mantenere in vita segmenti di micelio fungino era necessario per utilizzarli in applicazioni di rilevamento e di calcolo nell’ambito della visione di sviluppare un materiale da costruzione intelligente. «I miceli essiccati e trattati sono inattivi e incapaci di funzionare come componenti elettronici o di reagire a stimoli tattili, chimici o ottici con attività elettrica», spiega Andrew Adamatzky, professore di computazione non convenzionale dell’Università dell’Inghilterra occidentale, con sede a Bristol. FUNGAR ha svelato i principi fondamentali della comunicazione e cognizione fungina, individuando prove di azioni come il picco elettrico nei funghi. Il progetto ha raggiunto risultati rivoluzionari nel campo dell’elettronica e dell’informatica fungina, tra cui lo sviluppo di sensori fungini e di dispositivi indossabili reattivi, nonché prototipi di oscillatori, condensatori, memristori e filtri passa-basso fungini. Sono stati concepiti diversi prototipi di computer fungini. «Siamo stati i primi ad avventurarci nel campo dell’elettronica e dell’informatica fungina, offrendo un’alternativa ecocompatibile alle attuali metodologie di fabbricazione dei dispositivi elettronici, che spesso hanno un impatto ambientale dannoso», sottolinea Adamatzky.
Una struttura per il materiale fungino
Per costruire un materiale integrato, FUNGAR ha utilizzato una tecnica di tessitura triassiale chiamata Kagome per produrre uno stampo fisso e una superficie che possono essere colonizzati dal fungo. «La tessitura vera e propria degli artefatti è complessa dal punto di vista tattile, in termini di tenuta e posizionamento dei materiali, di movimenti per ottenere l’intreccio e di continui aggiustamenti man mano che la trama si sviluppa. Di conseguenza, la tessitura triassiale automatizzata è tipicamente limitata alla produzione di tessuti planari», spiega Phil Ayres, professore di architettura bioibrida dell’Accademia reale danese. Per affrontare questa sfida, il progetto ha sviluppato un effettore finale di prova di concetto per una piattaforma robotica industriale con un sistema di riscontro visivo che consente di modificare il percorso in tempo reale. Un altro risultato è stato un metodo digitale per produrre modelli di trama di principio di geometrie mirate, testato su larga scala su una trama composta da oltre 50 000 celle, che copriva una superficie di circa 300 m2. Sono ancora necessarie ulteriori ricerche per ottenere la costruzione monolitica del substrato a cui mirava il progetto. Se sarà realizzato al di fuori delle condizioni di laboratorio, avrà un impatto significativo sul settore edile.
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