undefined

Low-density, water-repellent, and thermally insulating cellulose-mycelium foams

Julkaisuvuosi

2024

Tekijät

Amstislavski, Philippe; Pöhler, Tiina; Valtonen, Anniina; Wikström, Lisa; Harlin, Ali; Salo, Satu; Jetsu, Petri; Szilvay, Géza R.

Tiivistelmä

This work explored whether partial cellulose bioconversion with fungal mycelium can improve the properties of cellulose fibre-based materials. We demonstrate an efficient approach for producing cellulose-mycelium composites utilizing several cellulosic matrices and show that these materials can match fossil-derived polymeric foams on water contact angle, compression strength, thermal conductivity, and exhibit selective antimicrobial properties. Fossil-based polymeric foams commonly used for these applications are highly carbon positive, persist in soils and water, and are challenging to recycle. Bio-based alternatives to synthetic polymers could reduce GHG emissions, store carbon, and decrease plastic pollution. We explored several fungal species for the biofabrication of three kinds of cellulosic-mycelium composites and characterized the resulting materials for density, microstructure, compression strength, thermal conductivity, water contact angle, and antimicrobial properties. Foamed mycelium-cellulose samples had low densities (0.058 – 0.077 g/cm3), low thermal conductivity (0.03 – 0.06 W/m∙K at + 10 °C), and high water contact angle (118 – 140°). The recovery from compression of all samples was not affected by the mycelium addition and varied between 70 and 85%. In addition, an antiviral property against active MS-2 viruses was observed. These findings show that the biofabrication process using mycelium can provide water repellency and antiviral properties to cellulose foam materials while retaining their low density and good thermal insulation properties. Graphical Abstract: (Figure presented.)
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Harlin Ali

Valtonen Anniina Orcid -palvelun logo

Szilvay Géza R. Orcid -palvelun logo

Wikström Lisa

Jetsu Petri

Salo Satu

Pöhler Tiina

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

31

Sivut

8769-8785

Julkaisu­foorumi

53222

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Kustantajan version lisenssi

CC BY

Rinnakkaistallennettu

Ei

Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksu €

4451

Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksun vuosi

2024

Muut tiedot

Tieteenalat

Materiaalitekniikka

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1007/s10570-024-06067-5

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä