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 enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
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