真菌結構體的生產方法

真菌結構體的生產方法
【專利摘要】提出一種生長可模制基質形式的有機衍生的建筑材料的方法，其可以廣泛用于制造和建筑應用。特別地，實施方式考慮優選地從真菌接種物生長和在生長過程中經歷進行至少一次機械壓制的多個真菌模制成形體，以及集成結構支撐部件和真菌結構體。本發明提供了一種可模制真菌基質，并且很容易和廉價地預處理以獲得精確的幾何規格。有機衍生的建筑材料還并入結構增強層以提高承載和其他結構性能。
【專利說明】真菌結構體的生產方法
[0001]相關申請
[0002]本申請要求美國臨時申請61/417408的優先權，其提交于2010年11月27日。本文全文引入該臨時申請公開的內容。
[0003]發明背景
【技術領域】
[0004]本實施方式總體上涉及利用真菌組織的生長來制備有機衍生建筑材料(organically derived building material)的方法。更具體地，本實施方式涉及一種生長呈可模制基質形式(in the form of a moldable substrate)的工程建筑材料的方法，該建筑材料可廣泛地用于制造和建筑應用。
[0005]相關技術說明
[0006]真菌是紛繁多樣的生物界，其通過其代表性成員的營養生長和繁殖的習性和形式來部分地加以區分。雖然在形式、習性和環境要求方面，真菌非常不同，但是真菌可以通過其消化活著的或曾經活著的有機物質的共同特征來容易地識別。就像動物一樣，真菌進食其它生物身體作為其組成物質和能量的主要來源，是地球上主要的材料分解者和回收者。真菌分布在海洋深處，在所有高等生物的體內，并具有能進入大氣層高度和進入太空的孢子。真菌孢子的彈性足以進 入太空真空區域，并返回地球在處于適合的地面條件時再次生長。
[0007]一種主要由真菌協助分解的材料形式是植物、樹木和其他生物，這些生物使用來自太陽光的能量將空氣中的碳轉化成陸生形式(terrestrial form)。基于葉綠素的生物將陽光轉化成糖、碳水化合物以及組成植物的各種細胞、組織和器官的其他的大分子。多種植物中的這種糖與木質素和纖維素形式緊緊地結合，這種糖由交錯連接的葡萄糖基聚合物組成，其組成元素包括植物體的致密的結構元素。許多不同種類的真菌具有分解(breakdown)纖維素和木質素兩者并將其轉換成甲殼質的能力，甲殼質是真菌用來建造其細胞壁的彈性地硬分子。真菌強壯且靈活，并且能夠合成(也包括代謝)大量的酶、氧化化合物、醇類和其它腐蝕性的化學試劑，這種化學試劑可以破壞貢獻纖維素的剛性和結構的牢固的氫鍵。許多以纖維素為食的真菌通過從細胞頂端(apical end)以營養方式(vegatativemanner)生長的菌絲細胞來感染和定殖(colonize)其偏好的營養源。這些菌絲的特征在于頂端生長模式，該生長模式包括分叉(bifurcation)、衍生(ramification)以及能分泌和重吸收上述腐蝕劑和能夠破壞和消化已知最硬的樹木的其他分支細胞節點(branchingcellular node)。這些不斷增長的節點增加聚集性菌絲結構的面積和潛在連接性,使真菌細胞滲透、連接和對大量的其可能在內的內源性環境進行改性。多孔菌(Polypore)是一組真菌，由于其耐久性(durabiliy)、強度和長壽命而聞名。多孔菌的地理分布廣泛，可以破壞和利用大量含有豐富的纖維素和木質素源的植物體。
[0008]近年來，真菌成為一些消費者和建筑應用中的一種可接受材料，并越來越多地被用于代替塑料、聚氨酯和其他依賴化石燃料的化合物。除了它的強度和耐久性之外，干燥后的真菌具有許多其他有益的性質:其無毒、防火、防霉、防水和是良好的熱絕緣體等其他突出特征。可以利用相對傳統的制備的更少的能量和材料來加工真菌，并且真菌可以以有助于再生資源的良好管理的方式生長。已開發了不同的利用真菌的能力來迅速消化和轉化一系列生物材料的方法，此外所有這些方法均很大程度上由于真菌不斷生長的菌絲細胞(其形成復雜地稱之為菌絲體的交織組織)的物理性質而實現。
[0009]這種菌絲網絡可以像木材一樣結實和有彈性，并且可以作為粘接劑用于范圍廣泛的材料(其可以并入其中)。菌絲體本身對當地的環境條件是非常敏感的，本領域當前的狀態是發展用新的手段來調整和改變這種環境條件，來促進真菌以期望的方式生長并具有期望的特性。本領域的技術狀態是新的，并且主要是由簡單的模具和疊層基板組成，以及在生長真菌的成形、調理和制備以及由其產生的材料方面需要創新技術。 [0010]本領域中的最新發展包括如下真菌，該真菌為了提供基于有機衍生材料和原料(feedstock)的聚苯乙烯替換物的目的而生長。該方法包括將真菌和農業或工業廢物，如稻殼、麥殼或木屑，放置在板(panel)形式的模具中，在其中培養數天。在培養期，接種了真菌的基質將材料結合在一起形成菌絲網絡，慢慢地凝固成該真菌在其中鑄造的形狀。培養之后，可將整個混合物干燥，以便延遲真菌的進一步生長。完成的板產品表現出產生其的原始材料的特點(如纖維的強度或熱絕緣性能)，這些材料現在由真菌“結合”在一起。雖然是良好的絕緣體，但當需要較大的拉伸強度時，這種板必須與疊層背部結構或由薄、硬質材料的夾心結構結合來形成。通過這種方法制得的最終產品是輕質的，而且當消費周期完成時，由于僅使用天然成分，它可以被填埋或堆肥。該產品也被用來替代泡沫塑料包裝物，具有和不具有剛性背襯，并很快將可用于家庭和建筑保溫。但是此方法不能提供用于如下環保建筑材料，這種環保建筑材料與易碎的泡沫塑料型產品相比，還足夠結實并耐用可滿足許多其他制造業和建筑業的容許量(tolerance)和需求。
[0011]另一個現有系統采用菌絲制備由混合真菌組織組成的材料。該方法包括以下步驟:形成接種物，接種物包括預選的真菌，形成離散顆粒基質和能夠被真菌消化的營養物質的混合物。將接種物加入到混合物中，并允許真菌在一段足以生長菌絲的時間，消化該混合物中的營養物質。菌絲形成穿過或圍繞離散顆粒的相互連接的菌絲體細胞的網絡，以形成一種自我支撐的復合材料。這種自我支撐的復合材料被加熱到足夠的溫度以殺滅真菌，或者干燥以除去殘留的水，以防止菌絲的進一步生長。該方法允許將混合物和接種物放置在任何所需形狀的模具中，以使得制成的復合材料形成為該確定的形狀。這個系統的缺點是，真菌必須定殖其基質并在承載模具內形成固體化的形式，這限制了生產速度，且每個生產單元使用一個模具。這種方法是不利于滿足使這種材料為經濟競爭性的材料所需的快速制造和加工的要求。
[0012]還發展了其他幾種從農業和木材工業的副產物生長真菌的方法，使用通氣的真菌泡沫、液體聚集體、以及包含二次增強顆粒、纖維和其他成分，以輔助制備更結實、更具彈性的材料。這樣的方法將真菌接種物引入到通氣的生長培養基中，其中可能包括其他額外的材料，例如營養補充劑或結合以及填充劑。真菌接種物通過泡沫生長，并且一旦固化并干燥后，將其內含的成份結合在一起形成致密并具有撓性的材料。在一個實施例中，該方法使用不同的生長培養基，如與水和營養物混合作為支撐基質的微晶纖維素，真菌菌絲通過微晶纖維素生長，并且作為結果，形成結構上固體化的工件。經過干燥和固化過程后，這些包括添加的顆粒和纖維的真菌泡沫(fungal foam)表現出增加的機械強度和柔韌性，并具有其他有益的品質。該方法的應用是有限的，這是因為可能用來建造單獨的組件的尺寸，其體積和重量均被限制為小件(2〃立方)。雖然真菌組分可以生長成較大的復合材料部件，但基質的厚度通常限制為6"，這是由于樣品密度過大而不能使滲透氣體在真菌基質和其生長的環境之間自由交換，使得樣品中可產生厭氧條件。這種條件在真菌基質內產生厭氧區，使其容易受到喜好這種類型環境的微生物的感染。因此，大多數這些包括顆粒和纖維的固化真菌泡沫受限于其是部分生長的，其對于房屋建筑和許多其他工業應用而言過小。
[0013]利用真菌來生長建筑塊(building block)和其他生產材料的環境效益,在考慮農業廢棄物的影響和潛在利用的情況下，可能是顯著的。作為全球食品種植和生產的副產品，人類創造了大量的農業廢棄物，這些廢棄物要不然不會利用，在降解和分解過程中返回大量的碳和其他材料。這樣的農業廢棄物可以被看作是真菌的食物。因此，可以看出有必要開發環境友好的材料，這樣的材料可能代替傳統使用的非生物降解的耐用性好且結實的材料，如塑料和復合材料。這種方法將制備更結實和致密的建筑塊，其可以很容易地模制并廉價地進行預處理成精確的幾何規格。此外，這種方法有可能用環保材料構建高度復雜的、結構化的建筑塊，其可以被排列和相互連接，以組成結構工程制造組件和建筑物規模的較大的工件。更重要的是，通過本方法制備的建筑塊可是完全生物可降解的。
[0014]雖然上述好處是顯而易見的，現有技術仍然需要簡化。進一步存在如下需要:在不增加材料重量的情況下提高成品的性能，例如粘合強度和壓縮能力。
[0015]本 申請人:發現，在整個過程中壓縮壓力(compressive pressure)的應用,無論是木質纖維素基培養基，還是生長的真菌菌絲，均大大增加其強度、耐久性和粘合特性。這個過程中還加速生產時間以及允許制造大得多的真菌物品。
發明概要
[0016]本發明提供一種生長可 模制基質形式的有機衍生的建筑材料的方法，該建筑材料可設計用于廣泛的制造和建筑應用。
[0017]本發明公開了獲得一種有利于真菌營養生長的木質纖維素基培養基(lignocellulose based medium),混合所述木質纖維素基培養基和水,直到達到所需的水合程度，任選對所述木質纖維素基培養基進行巴氏殺菌，以及用真菌接種物接種所述木質纖維素基培養基，并留出時間(allowing time),使得所述接種的木質纖維素基培養基定殖(become colonized to)到如下程度:所述接種的木質纖維素基培養基充滿真菌菌絲(fungal mycelium)而沒有任何第二生物體(secondary organism)通過不期望的感染代替該過程。
[0018]在真菌菌絲營養生長的過程中，重要的是要保持有利于生物體生長模式的環境和條件。因此，在真菌生長的區域內要考慮提供合適的溫度、光照水平、濕度和氣體交換及其他因素，同時也保護生長的真菌體免受可能會消耗它的細胞和組織的感染物質(infectious agent)和生物體的影響。
[0019]上述步驟，可發生在容器內，或者發生在平面上，如桌子或輸送帶上，并且甚至在經水合的基質已形成壓縮的形式后發生。木質纖維素基培養基可被放置到模具中，從而使定殖的真菌基質形成模制真菌成形體(molded fungal shape)。在每一種情況下，向木質纖維素基培養基或定殖的真菌菌絲施加至少IOOPSI且優選至少500PSI的第一壓縮壓力，然后將其降低到至少1/4且優選到1/20。可以在整個過程中施加第二和第三壓力。
[0020]壓縮顯著提高了該真菌材料耐受動態力(dynamic force)的能力，并觀察到優于對照例的翻倍的改善。發現抗壓強度是未壓縮的6倍以上且彎曲強度提高I倍。
[0021]根據本發明的本發明的另一方面是一種生長可模制基質形式的有機衍生的建筑材料的方法，該建筑材料能夠設計用于廣泛的制造和建筑應用。
[0022]本發明的第一目的是提供一種耐用的工業級材料，其可用于廣泛的制造和建筑應用。
[0023]本發明的第二目的是提供一種用于工業和建筑應用的更結實的和更復雜的工程結構化塊(engineered structured block)。
[0024]本發明的第三目的是提供一種真菌基質，其能模制，且能容易地和便宜地預處理，并形成精確的幾何規格。
[0025]本發明的另一個目的是提供多種真菌模制成形體(fungal molded shape),其中，可以引入結構增強層或覆蓋(facing)層以提高承載和其他結構能力。
[0026]本發明的又一目的是提供建筑材料，其是防火、防水、防霉的，是良好的絕緣體和具有其它有益性能。
[0027]本發明的這些和 其它的優點和特征將詳細地說明，以便使本【技術領域】的普通技術人員理解本發明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]為了更清晰和更加理解本發明的這些不同的元素和實施方式，圖中的元素不必然地按比例繪制。此外，為了提供本發明的各種實施方式的清晰視圖，未示出公知的以及業內人士完全理解的元素，因此，為了清楚和簡明，附圖在形式上是常規的。
[0029]圖1是示例性的和優選的用于生長可模制基質形式的有機衍生的建筑材料的方法的實施方式，該建筑材料可設計用于范圍廣泛的制造和建筑應用；
[0030]圖2是根據本發明用于生長可模制基質形式的有機衍生的建筑材料的方法的示例性和替代的操作流程圖，該建筑材料可設計用于范圍廣泛的制造和建設應用；
[0031]圖3示出了根據本發明的示例性實施方式的用于形成真菌模制成形體的模具；
[0032]圖4示出了根據本發明的示例性實施方式的由模具形成的多種真菌模制成形體；
[0033]圖5示出了組裝成壁形式的大量真菌模制成形體，其中一個示例性的磚與壁獨立繪制;
[0034]圖6示出了根據本發明的示例性實施方式的向多個真菌模制成形體引入多個定位銷而制備結構連接體；
[0035]圖7示出了根據本發明的示例性實施方式的通過以相互鄰面接觸的方式放置多個真菌模制成形體以形成有機結合而形成的拱門；
[0036]圖8示出了根據本發明的示例性實施方式的通過以相互鄰面接觸的方式放置多個真菌模制成形體以形成有機結合而形成的壁形結構；
[0037]圖9示出了根據本發明的示例性實施方式的向真菌菌絲體中并入第二材料以構建結構連接體；[0038]圖10示出了根據本發明的示例性實施方式的另一個方面的將雙耳片固定元件(tab fixturing element)直接并入到真菌模制成形體中；
[0039]圖11示出了根據本發明的另一實施方式的形成有鑄空空間的多種真菌模制成形體；以及
[0040]圖12包括由左到右示出工藝過程中采取的步驟的四個圖像，其中，畫出了支撐真菌模制成形體的容器，然后顯示了壓縮所述成形體以至釋放氣體的活塞，然后在釋放該活塞時，由于所述成形體自然地反彈到一定程度，進氣是明顯的，并得到圖中右側的最終圖像。
[0041]附圖詳述
[0042]參考構成本發明的一部分的附圖，在下文中討論了本發明的一些實施方式和應用，并且在附圖中通過圖示具體的本發明可以得到實踐的實施方式的方式示出。但是應當理解的是，可以利用其他實施方式，并且在不脫離本發明的范圍的情況下，可以進行改變。
[0043]下面描述了各種發明特征，每個都可以彼此獨立地使用或與其他特征組合。然而，任何單獨的發明特征可能不能解決上述討論的任何問題或只解決上面討論的問題之一。另外，上面討論的問題中的一個或多個，可能無法通過下述的任意特征得到充分的解決。最后，以下面的順序介紹的許多步驟僅作為一個示例性實施方式。除非邏輯上必需，在這個過程中，沒有步驟應當假定為僅僅因為首先在本文中提及而要先于后面的步驟進行。
[0044]本發明的示例性的實施方式考慮生長可模制基質形式的有機衍生的建筑材料的方法，該建筑材料可設計用 于廣泛的制造和建筑應用。參照圖1，顯示的是用于生長可模制基質形式的有機衍生的建筑材料的方法的操作流程圖，該建筑材料可設計用于范圍廣泛的制造和建設應用。首先，如方框I所示，獲得一種有利于真菌生長的木質纖維素基培養基。如本領域已知的，一種有利于和能夠生長所述真菌的培養基需要具有適量的微量營養素、氮、微量元素和/或維生素。如果不存在所述量，可以將它們添加到所述木質纖維素基培養基中。所述木質纖維素基培養基與水混合，直到獲得所需的水合程度，如方框2所示。在本發明中，除非邏輯上需要，可以采取任何順序進行作為本發明中的步驟的實例，水也可在微量營養素、氮、微量元素和/或維生素添加的同時或其之后與所述木質纖維素基培養基混合。也可以對所述木質纖維素基培養基進行給定時間的巴氏殺菌。在巴氏殺菌之后、過程中和/或之前，開始向木質纖維素基培養基中引入真菌接種物(fungal inoculum)，如方框3所示。然后，如方框4所示，允許所選定的真菌成功地進入到經水合的培養基中。留出時間，使得接種的木質纖維素基培養基定殖到如下程度:接種的木質纖維素基培養基充滿真菌菌絲而沒有任何第二生物體通過不期望的感染代替該過程，如方框5所示。定殖完全結束，即第二生物體無法通過感染代替該過程。
[0045]在本實施方式中，提供容器，其中可發生定殖。真菌菌絲體可被放置于模具中，以使真菌菌絲體形成真菌模制成形體，如方框6所示出和描述的。在這種方法中，向真菌菌絲施加至少100PSI (更優選至少500PSI，并在其他情況下，至少2000PSI)的第一壓縮壓力，如方框7所示。在其它實施方式中，所述第一壓縮壓力可為至少100PSI。施加壓力的時間和發生加壓操作的步驟是可變的。比如，第一壓縮壓力可在接種前的任何步驟中施加。然而，優選且在本實施方式中，當真菌菌絲體在模具中時，將第一壓縮壓力施加到真菌菌絲體上。然后降低所述第一壓縮壓力到至少1/4，但優選到至少1/20，如方框8所示。在優選的實施方式中，壓力降低到周圍環境的壓力，該壓力在海平面、攝氏15度的溫度下為760mmHg，或約14.696PSI。在所述放置步驟后，從所述模具中移出所述真菌模制成形體，如方框9所示。如方框10所示，在給定溫度下干燥所述真菌模制成形體給定的時間期間。方框11(補液和/或加壓和/或干燥)和12 (固化，終止生物活性，材料加工)中所示的步驟隨后在本文中詳細描述。
[0046]在該方法中，真菌模制成形體形成有機衍生的建筑材料。通過在所述容器和外部環境之間提供可調節的關系來調節容器中的環境條件，如下所述。木質纖維素基培養基與水混合，以提供充足量的水來充分水合木質纖維素基培養基。巴氏殺菌步驟(如果存在)應該在所述混合步驟終止后終止。木質纖維素基質基底可使用熱巴氏殺菌法進行巴氏殺菌，且容器可在所述巴氏殺菌步驟后冷卻。該方法還提供緩沖液以平衡木質纖維素基培養基的PH值。真菌接種物使得選定真菌的組織被管理為穿過木質纖維素基質、在木質纖維素基質中或在木質纖維素基質上生長。此外，在真菌模制成形體從模具中移出后，向真菌模制成形體施加至少100PSI的第二壓縮壓力。可以使用任何合適的裝置(例如使用壓縮活塞或輥，例如在支撐真菌模制成形體的移動傳送帶上靜止的輥)來物理地施加第二壓縮壓力。然后，釋放第二壓縮壓力，之后向真菌模制成形體施加至少100PSI的第三壓縮壓力。另外增加和減少壓力是可選的。壓力可是足以使得真菌模制成形體內的飽和水被壓出，從而使真菌模制成形體吸收液體或氣體試劑，如圖13所示以及隨附的文本所描述的。該方法可進一步伴隨粉碎所述真菌模制成形體成大量的片(pieces)。就這個過程中的許多步驟來說，粉碎并不一定出現在任何其他的壓縮步驟之前或之后。
[0047]現在轉向圖2，圖2所示的是根據本發明的示例性實施方式的一個方面的用于生長可模制基質形式的有機衍生建筑材料的方法的操作流程圖，所述建筑材料可設計用于廣泛的制造和建筑應用。首先，獲得對真菌生長有利的木質纖維素基培養基，如方框101所示。如本領域已知的，一種有利于和能夠生長所述真菌的培養基需要具有適量的微量營養素、氮、微量元素和/或維生素。如果不存在所述量，可以將它們添加到所述木質纖維素基培養基中。所述木質纖維素基培養基與水混合，直到獲得所需的水合程度，如方框102所示。優選地，水合程度為約66% 。也就是說，水合后的總重量為每1份木素纖維素基培養基和2份水構成。也可能包括33~66%范圍的水合，在某些情況下，為25~75%。
[0048]任選地，所述木質纖維素基培養基可巴氏殺菌給定的時間。無論是否進行巴氏殺菌，木質纖維素基培養基均可用真菌接種物103來接種以制備真菌菌絲體，以使得真菌接種物的組織穿過生長并充分定殖所述真菌菌絲體，如方框104所示。在該方法中，留出時間，使得所述接種的木質纖維素基培養基定殖達到如下程度:所述接種的木質纖維素基培養基轉化成真菌菌絲體，而沒有任何第二生物體通過感染代替該過程，如方框105所示。然后，嚴格調控接種過程的周圍環境條件，使得真菌菌絲生長。
[0049]向生長的真菌菌絲體施加至少100PSI的壓力，如方框107所示。在這種方法中，向真菌菌絲體施加至少500PSI的第一壓縮壓力。在其它實施方式中，所述第一壓縮壓力可為至少100PSI。施加壓力的時間和發生加壓操作的步驟是可變的。比如，第一壓縮壓力可在接種前的任何步驟中施加。然而，優選且在本實施方式中，真菌菌絲體上的第一壓縮壓力是隨著其在連續進料系統(如傳送帶組裝線)上向下移動時施加的。壓力可通過機械壓力機、輥、或其他用于連續投料系統中的合適的壓縮裝置來施加。如方框108所示，施加到生長的真菌菌絲體上的壓力優選降低到1/20，和次優選至少降低到1/4。優選地，如上面關于第一實施方式所描述的，壓力設定為周圍環境壓力。干燥所述定殖的真菌菌絲體給定的時間，如方框109所示。該方法可進一步伴隨將所述真菌菌絲體粉碎成大量的片。就這個過程中的許多步驟而言，粉碎并不一定出現在任何其他的壓縮步驟之前或之后。
[0050]就上述第一實施方式而言，可以在該工藝中施加第二壓縮壓力，至少100PSI。可發生在干燥之前或之后。第二壓縮壓力可以使用任何合適的裝置物理施加，所述裝置如上面的本實施方式以及有關第一壓縮壓力所述。然后釋放第二壓縮壓力，并且然后可以相同的方式向真菌模制成形體施加至少100PSI的第三壓縮壓力。另外增加和減少壓力是可選的。
[0051]任何第一、第二、第三壓縮壓力是足以使得真菌模制成形體中的飽和水被壓出，從而使真菌模制成形體吸收液體或氣體試劑，如圖13所示以及隨附的文本所描述的。
[0052]圖3示出了根據本發明的示例性實施方式的，用于形成真菌模制成形體142實例的模具140。在這個示例性的實施方式中，真菌菌絲體形成真菌模制成形體。該容器被保持在溫度為55華氏度~90華氏度的生長室中。容器可是幾乎任何體積，包括如大的房間或整棟建筑的容納器，其可是剛性的或柔軟而有彈性的。硬質容器可以是熱塑性的模具和軟的容器可以是塑料或聚乙烯制成的袋。熱塑性模具的使用允許更復雜的幾何形狀、生成的塊的形狀的更高均勻性以及更大的形式。生長室應該具有可調節的環境，例如關心環境和所需的氣體水平(02，CO2等)、溫度、濕度和光照水平。通過提供容器和外部環境之間的可調節關系來調節生長室的環境條件。在真菌菌絲體營養生長期間，重要的是要保持有利于生物體的增長模式的環境和條件。因此，真菌生長區域要考慮提供適宜的溫度、光照水平、濕度和氣體交換，同時也要保護生長的真菌物質免受感染物質和可能會消耗其細胞和組織的生物體的影響。
[0053]該容器可包括柔性透氣過濾膜或柔性透氣過濾膜塊(filter membrane patch)以允許進行氣體交換，同時防止不希望的細菌和微生物感染所述生長的真菌基質。當真菌接種物已充分定殖模具內容物(content of the mold)時,真菌模制成形體達到足以從模具140中取出的固化程度。 木質纖維素基培養基放置到模具140中，使定殖的真菌基質形成為真菌模制成形體。模具140可以選自由木制的模具和熱塑性的模具組成的組。接著，使用任何已知的用于干燥結構體的方法來干燥多個真菌模制成形體。在一個實施方式中，使用了將所述真菌模制成形體置于華氏80~90度的區域中并使用除濕機和風扇加快這一進程。干燥可能會伴隨著真菌模制成形體脫水，從而使得所述真菌模制成形體的水重量為所述真菌模制成形體總重量的最多15%。使用熱量進行干燥可使真菌接種成為生物惰性(biologically inert)。其他的干燥方法包括化學滅殺真菌菌絲體(通過任何已知的殺菌劑、殺真菌劑、醇等)、微波爐或甚至是煙熏。在煙熏(smoking)過程中，干燥和固化真菌菌絲體與一般的調味、烹飪、或食品保存過程類似。干燥過程也可以結合線性壓力的連續或脈沖施加，這將產生更薄以及更致密的建筑材料。制造消費電子產品如手機殼，可以采用這種類型的干燥。該過程可以與其他的在本專利申請中所述的方法結合，如通過壓縮和自然再膨脹吸收(uptake)試劑。
[0054]圖4示出了根據本發明的示例性實施方式的多種由模具140形成的真菌模制成形體142。當真菌接種物充分定殖所述模具的內容物時，多種真菌模制成形體142會達到足以從其模具中取出的固化程度。在這一點上，真菌模制成形體142可作為單獨的模制成形體被干燥，或以相互鄰面接觸的方式放置使得多種真菌模制成形體142中的每一個彼此之間形成有機結合(organic bond)。多種真菌模制成形體142的每一個包括菌絲體外表面，并且其中每個所述外表面與其他的外表面融合(fuse)以形成有機結合。真菌模制成形體142的表面在定殖過程中形成表皮(skin)。這種表皮的屬性，如均勻性、強度和密度，可以在定殖期間以及任何持續的時間之后，通過改變溫度、光照水平、氣體濃度及光照周期來控制。真菌接種物可以是絲狀真菌(mycelium fungi)的壓縮形式。真菌接種物可以選自以下組成的組:靈芝(Ganoderma Iucidem)、松杉靈芝(Ganoderma tsugae)、Ganodermaoregonense、木蹄層孔菌(Fomes fomentarius)、變色栓菌(Trametes versicolor)和樣剝管菌(Piptoporous betulinus)。該定殖或不定殖的基質與材料結合以改變該生長真菌和基質組合物的品質和屬性。用于結合的材料可以選自以下物質組成的組:二氧化硅、珍珠巖、甲基纖維素、甘油、瓊脂糖、或通過具有親水承載能力(hydrophilic carryingcapacity)和具有明顯提高的或期望的粘度來保留液體的任何其他材料。優選地，所述材料均是惰性的細胞物質，并能通過親水承載能力和明顯的粘度性質來保留液體。
[0055]圖5示出了根據本發明的示例性實施方式的多個真菌成型體142組裝在一起制成更大的結構體144。真菌模制成形體142可以連接在一起制成更大的結構體144。從聯接形式的模塊化形式(modular vocabulary),可能制備一系列復雜的組裝結構。單個真菌模制成形體之間的粘結可以設計為具體的界面和連接，其中使用給定的面、邊、斜面(斜角，bevel)、支架(mounts)或其他在連接的模塊之間進行力分配的固定元件。一旦組裝完成，這些形式可彼此有機地結合，以制備更加復雜的結構組件，如下所述。
[0056]二氧化硅、珍珠巖、粘土和其他生物惰性材料可被添加到木質纖維素基質中以改變材質，包括密度、孔隙率和彎曲能力。如果用蠟、油或其他類型可購買的密封劑來處理，則干燥后，材料會變得更有彈性。 真菌模制成形體142從菌絲體物質的密度獲得它們的特別的強度，也可受基質表皮(substrate skin)增厚的影響。可以通過許多因素實現這些品質，其中之一是生長真菌的直接生長環境中的氣體水平(02、CO2等)。向真菌生長的直接環境中添加選定的霉菌、藻類或其他微生物構建如下條件:在其中生長真菌的基質在其表面上形成堅固的表皮或“罩(blister) ”，并且除此之外，由于由所述添加的生物體產生的第二氣體和代謝物的反應，會變得更加致密。與藻類聯系生長的真菌磚(fungal brick)表現出生長的形成根狀菌索(rhizomorphic formation)的習性,其中生成堅固、硬化的殼體,在硬度和耐久性方面類似于熱塑性材料。根狀菌索是菌絲細胞的大的、管狀集合體，其在真菌菌絲體中形成菌絲細胞的厚的平行束(thick parallel strands),其干燥后類似于甲蟲和其他的包含密集地由甲殼素編織的外骨架的昆蟲的外殼。
[0057]繼續說明圖5，如上所示的示例性塊可任選與第二材料結合。在某些實施方式中，允許真菌菌絲體生長進入疊層體表面，或任選地通過任何合適的方式，如膠水，在干燥的真菌菌絲體上附著疊層體表面。該疊層體可用于保護真菌表面免于自然分解，當在兩個真菌菌絲體表面之間放置疊層體片時，可以提供增加的強度，可以起到防止兩個表面之間的活性菌絲體和菌絲體間關系(如果沒有疊層體兩個表面將會接觸)。另外的真菌菌絲體層可以連接在一起，各自均使用疊層體隔離在它們中間，以提供另外的品質，如高耐沖擊性和防彈性。
[0058]LETS[0059]圖6示出的是根據本發明的示例性實施方式的在多個真菌模制成形體142中引入多個定位銷146而構建結構連接體。多個定位銷146可與線或其它粘結材料交聯(cross-linked)，將真菌模制成形體142壓縮在一起。定位銷146作為定位系統以及覆蓋(facing)或結皮(skinning)材料。竹子、鋼或任何其他的可拉伸材料可以用來代替木質定位銷。在這種情況下，兩層真菌模制成形體不重合堆積(stacked offset),在真菌模制成形體中的導向通道中保持定位銷到位。 [0060]圖7示出的是拱152的構建，其是根據本發明的示例性實施方式，通過以相互鄰面接觸(proximal contact with one another)的方式放置多個真菌模制成形體142以形成有機結合來構建的。真菌模制成形體142利用有機結合(organic weld)形成復雜的復合形狀。真菌模制成形體也可連接形成拱152形式的結構體。真菌模制成形體142可以連接在一起，并彼此粘合形成一種任何給定數目的真菌模制成形體142之間的有機結合體。通過在材料依然活性時(即在其干透前(dry out))，將一個放置在另一個的上面來實現兩個真菌模制成形體142的粘接。一旦連接，真菌模制成形體可單獨地置于通常控制環境(nominally controlled environment)中，直到形成強結合。雖然該示例性實施方式中所示的真菌模制成形體142為單一成形體形式，一組或多或少的塊，可以類似地用來形成結構體。較少的塊制備簡單的系統，減少必要地鑄造數量，而更多的塊允許設計上的更大的定制化和變化。
[0061]圖8示出了壁部分162的構建，其是根據本發明的示例性實施方式，通過以相互鄰面接觸的方式放置多個真菌模制成形體142以形成有機結合來構建的。真菌模制成形體142利用有機結合形成復雜的復合形狀。真菌模制成形體可以連接形成壁形式的結構，其中一部分顯示如壁部分162。
[0062]有機結合通過真菌本身的作用完成。如果在最佳的條件下生長，真菌可以誘發利用其自身組織與任何復制的物質(cloned mass)融合。這是眾所周知的，并且由Yamanaka在美國專利N0.5，074，959中描述。根據真菌的這種融合屬性，它能夠制造設計為融合在一起的建筑元件，其干燥后，可如同木材或復合板那樣進行機械加工、處理和成形。由當前申請的所述方法以最大限度地提高與任意的真菌模制成形體表面接觸的方式來形成真菌模制成形體142，這能夠促進和鼓勵融合過程。將真菌模制成形體142融合在一起的過程，只需要堆疊單個成形體使得離散的成形體直接進行面接觸。可以改變環境因素來影響有機結合的速度和質量。這些環境因素可能包括光照周期、溫度、濕度以及生長空間中環境微生物生命的抑制。定殖前基質(precolonized substrate)的快速持續壓實(fast durationcompaction)可能會形成密集堆積的形式,其已經在真菌菌絲體內深處吸收了水性凝膠試劑。這種水性凝膠可以植入有(seeded)隨時間釋放的過氧化物酶體化合物(time releaseperoxisomic compound)的溶液,該化合物會在整個生長形式中感應給定的氣體濃度曲線，使菌絲體生長更加旺盛，并降低厭氧微生物二次感染的風險。
[0063]可以通過控制制造過程中的各種輸入(inputs)來改變菌絲體的密度和建筑材料的材料性能。通過控制這些輸入，可能在由這種干燥的實體材料(somatic substance)形成的目標物中實現更強和更好的轉化特征(resolved feature)。這些控制輸入包括組成基質材料的木質纖維素成分的大小和形式。基質材料的不同的形狀和均勻性會改變培養對象的組成和質量。其它的控制輸入包括真菌生長的環境條件。也可以通過在彈性且堅固的模具中機械地濃縮所述基質來實現材料密度的增加，并且還可以通過將充分定殖的活的材料(living materials)壓入到第二模具中，以實現更大的材料密度和更好變形。以這種方式處理和重新組合的活的材料持續生長，并可以成形為具有良好轉化(fine resolution)和表面質量的人造物品。
[0064]圖9示出了根據本發明的示例性實施方式的并入到真菌菌絲體156以構建結構連接體的第二材料154。第二材料154被并入到真菌菌絲體156，以在真菌成型體內和表面上進一步構建結構連接(structural connections)、機械加固(mechanicalreinforcement)、界面連接(interfacing)。然后,這些插入的第二材料可以進入到活的菌絲體內。第二材料154可以是但不限于竹絲(woven bamboo)、劍麻和其它有機材料。這些第二材料優選在真菌菌絲體156之間堆疊，使用本領域已知的其他方法來整合。然后，這些堆疊的第二材料與菌絲體一起溫育、生長并融合。第二材料可以部分地從一個表面插入到中間部分，或者可以沿任何所需的軸向路徑完全穿過樣品。這些薄的有機材料層可以成片生長或壓縮以及成形在具有具體形狀的模具中。這些增強體可以改變表皮密度、增強粘附、結構性加強裝配組件并構建具有包括引入的固定和緊固元件的界面(interface)和連接點的建筑元件。加入到該有機基質的菌絲體將層粘結在一起，成為堅實的疊層體(solidlaminate)。 [0065]當施加壓力時，如圖8中箭頭158所示，第二材料154和真菌菌絲體156之間的結
合變得更強。
[0066]在另一個實例中，細棒和竹、藤或其他物質的板條可能會在基質頂部和底部表面的附近分層，每一層與其他層成直角；然后，這種橫紋(cross-grained)疊層體可壓成第二形式，并使其生長。竹子也可作為跨越增強體(spanning reinforcement),制造磚或其他可以承載和提供結構能力的形式。在另一個實例中，繩子或其它拉伸材料可用來加強結構元件。這些和其他并入的元件，可改變干燥并制成的制品的性質，以類似于復合材料調節的方式改變剪切強度和拉伸強度。以這種方式，可以設計和生長有機衍生的結構元件，這些元件可被設計為具有給定材料容許量和功能。
[0067]圖10示出了根據本發明的示例性實施方式另一個方面的直接并入到真菌模制成型體142中的雙耳片固定兀件(two-tabbed fixturing element) 164。如圖9所不，當施加壓縮壓力時，相比使用常規技術，固定元件164更緊密地嵌入到真菌模制成形體中。在實體材料生長好的且干燥的真菌模制成形體142中引入雙耳片固定元件164。真菌模制成形體142中可以引入具有延伸到真菌材料外部分的結構元件，并可以設計成合并的緊固或固定元件。緊固或固定元件可包括孔、耳片(tabs)、箍、鎖、釘或任何其他用于錨固、連接、或界面連接真菌制品的機械裝置。通過結合向基質中加入增強體，以及向生長好的和生長的真菌模制成形體中、和成形體之間加入結構元件，可提高多種建筑材料的性能。但是應當理解的是，所公開的示例性實施方式僅僅是說明性的結合緊固或固定元件的概念和通常實踐，并非意圖限制要求保護的主題的寬度范圍。
[0068]在另一替代實施方式中，其中通過使用壓力構建了強度和密度更高的建筑塊，并且經巴氏殺菌后的基質首先定殖并進行生長直到充分定殖，所述基質優選具有如下重量比:每磅干重的木屑、碎堅果殼或玉米芯(corn cob)約2磅水。所述基質充分定殖后，使其瓦解并破碎、按大小過濾，然后在壓力下壓入具有期望的形狀和大小的模具中。應當指出，使用這種技術，壓制的最小粒徑的真菌菌絲體產生強度最大的材料。向破碎以及過濾后的真菌菌絲體施加300~500psi的壓力進行壓制。如果材料被過度壓制，解壓后的基質將膨脹，吸收模具中的空氣和任何其他材料。通過調整施加的壓力、顆粒大小和壓制前的基質170水合程度，可以改變最終產品的密度和調整各種材料質量。壓制后，材料可被留在模具中，或者立即取出到第二生長表面。壓制后的材料從其模具中取出后，可能至少需要3天的時間使菌絲體處于適當的環境中進行調整，以重新建立并且連接在一起，從而產生高強度的最終產品。所述取出的材料可能在壓縮后放置超過三天，這取決于所需的最終表面質量和其他可調變量。
[0069]在又一實施例中，真菌菌絲體在經受脈沖施加的線性壓力的同時，部分干燥和再水合，從而得到比目前制造的密度更高和更薄的材料，可利用代替高沖擊。
[0070]在任何干燥階段，加壓和轉化原始樣品可能導致樣品中的應力斷裂、裂縫和變形。然后，可以對這些樣品進行加壓(有或不具有再水合)，使得內部的菌絲體可以穿過這些斷裂、裂縫和變形區再生長，結構性增強樣品。不施加壓力也可以發生上述現象。
[0071]圖11示出了根據本發明的另一實施方式的形成有鑄空空間172的多種真菌模制成形體170。真菌模制成形體170可以生長為具有通道、空腔、提高的功能、以及能夠耦合多種真菌模制成形體與其它物品的對齊工件(registration artifact)。通過利用壓力壓縮的方法，可以使用具有滴孔(drop pin)和空腔的一個兩個部分模具。這也可構造任何類型的多部件模具，用于以這種方式壓縮真菌菌絲體，類似于用于注塑成形的模具。使用這種方法，有可能構建梁和其它大尺寸元件。此外，可以結合該高壓的實施方式與上述公開的實施方式，其中在最終產品中引入附加材料，如竹或繩。
[0072]圖12由左到右示出工藝過程中采取的步驟的四個圖像，其中繪制了容器180以盛放真菌模制成形體142，然后顯示了活塞181壓縮所述真菌模制成形體142，以去除氣體，然后，隨著活塞181釋放，由于真菌模制成形體142自然反彈或膨脹一定程度，明顯發生進氣，從而產生所述圖的右側的最終圖 像。未示出的是，如果容器周圍的區域被試劑包圍，無論是氣體或液體，其將被膨脹的真菌吸收。重要的是，此方法可以不通過任何機械注射的方式將氣體和液體試劑引入到真菌模制成形體中。代替的是，來自膨脹的真菌成形體的負壓導致自然吸收其周圍的試劑。雖然在此圖像中顯示了容器，也可以其它方式進行壓縮，例如當真菌體在連續的生產線或輸送帶向下移動時通過輥壓縮。通過在壓力釋放后立即使真菌體周圍充滿試劑(液體或氣體)，真菌體將吸收試劑。
[0073]上述的部分干燥與具有包含懸浮液/固/氣/生物試劑的再水合，將產生保護樣品內的菌絲體對抗感染的保護層。這可用于在沒有足夠控制的環境中使兩塊磚長到一起，用保護層防止不希望的活的試劑感染樣品。該保護層可以呈現惰性或通過使用水或其它水合試劑滲透到菌絲體內部。使用這種方法可現場制備復雜的真菌結構體。懸浮的試劑可包括以下物質，其單獨使用、結合使用或連續施用:黃原膠、刺槐豆膠、與鈣結合形成膠凝交聯的瓜爾豆膠、其他市售的保護性食物膠、羧甲基纖維素、與山梨酸鉀結合的羧甲基纖維素、各種類型的醇，包括但不限于，并且以經純化形式或凝膠化懸浮液形式的鈣、氯、氯酚、苯扎氯銨、氨、過氧化酶體化合物、銀和溶液中的銀化合物、藻類和其他生物劑。
[0074]在任何上述實施方式中，可以向生長中或干燥過程中的組分施加應力以促進真菌的進一步作用。例如，向真菌模制成形體施加這樣的應力壓力，其是真菌成形體用作某結構的一部分時很可能受到的與現實中接近的壓力。給予足夠的壓力，將會形成裂紋或裂縫。在這里，釋放壓力且菌絲繼續生長，從而不僅填充裂縫，而且還導致形成新材料，并因此提高在之前為最弱區域的強度。作為方法的另一實施例，方法的組成部分不需要采取在示例性實施方式的圖1中所示出的順序，可以在接種前，對木質纖維素基培養基施加應力壓力。另外，是否使用模具均可以施加應力壓力。例如，在連續進料的實施方式中，會產生應力壓力，例如拉開、扭轉、或壓縮真菌菌絲體。同樣，任何裂紋或裂縫等的薄弱點將會長滿新的菌絲，使得真菌菌絲體在之前較弱的區域得到增強。
[0075]所有上面討論的方法和實施方式均提供了將農業或其他廢物轉化成可廣泛地用于制造和建筑應用的耐用工業級材料的優點。真菌材料可以用來代替塑料或木材，可與竹和其他可再生材料結合以產生混合的復合材料。采用比制備可比較的混合復合材料更少的能源來生產真菌材料。此外，該真菌生物是可生物降解的、耐用且可調的。該建筑材料防火、防水、防霉并具有良好的絕緣性能。本文所討論的方法利用農業廢棄材料，其可以非常低的能源和生產成本，有效地制造高品質的建筑材料。
[0076]所有上述真菌材料的實施方式和基于其的變體可用于建筑、包裝和各種各樣的其他用途。這些用途可包括為建立任何類型的臨時或永久工件的目的而在環境敏感地區利用或應用，特別是在重點在于整治的項目或對工業影響特別敏感的區域。真菌材料可以用在希望物品計劃逐漸過時或有限的使用的情況，如用于消費電子產品外殼和家具組件。真菌的材料也可以用于制備可生物降解的容器、庇護所(shelter)以及用于土地復墾和水利的中間形式。一旦這種材料組成的結構不需使用，其可以現場破碎成小的碎片并留下由生物降解。真菌也可以生長成平臺的形式，如用于土木工程和美化的那些。該真菌可能會被用來成形土地輪廓形式、制造分流流、堤防、防水元件和擋土墻。據了解，菌絲體具有如下能力:其有助于清除土壤和其它有機基質中氮和其他活性化合物，并且強化土壤成分而且也是其所在的一般的健康居住生態環境的一個強有力的促進因素。同時作為功能或結構的目的，用于這些目的的材料也可用于生物修復的新應用。真菌物種的菌絲體已經進化出利用超級氧化化合物和其它的用于 打破木質纖維素使其成為可代謝糖和其他營養物質的強裂解試劑的能力。真菌的特征在于這種轉化的能力，并且是世界上最牢固的有機體、器官、組織、細胞和組成分子的主要分解者。由于這些和其他原因，腐生真菌(saprophytic fungi)能夠轉化、中和和破壞大量的生物毒素分子和其他有害化合物。已有報道一些類型的蘑菇在用過的機油浸透的木質纖維素化合物上生長。真菌能夠分解復雜的分子鏈，這些分子鏈通常是很難打破的，比如大分子、生物聚合物和某些有機化合物。出于這個原因，據信半活結構(semi living structures)可以作為對生物修復項目以及對清潔棕色和灰色田間污染物用途有益的貢獻和材料引入。
[0077]可通過仔細和精確的調整制備優于現有技術中所使用的那些的真菌塊和真菌建筑材料，并且可以比現有技術中的那些更簡單并利用更少的設備來制備。使用本文描述的方法，壓制到周圍嵌入形式中的真菌成形體表現出比對照至少4倍強的粘合強度。
[0078]該方法依賴于向生長的菌絲體施加的壓力的頻率、持續時間和量，并可以與其它變量編排實施來產生各種各樣的結構性質，如韌性、柔軟性(撓性)、動態抗性(dynamicresistance)等。在一個實例中，塊和其他構件材料能夠以不需要放置在模具中進行固化的形式形成。[0079]使用本文所述的方法，可以生成比在現有技術中已知的那些更大的建筑塊。事實上，沒有發現明顯的規模上的限制。此外，這些形狀能夠以需要被放置在模具中用于成形和固化的方式制備。
[0080]使用圍繞疊層的真菌菌絲體片多層疊描述的方法，發現改進了耐沖擊性。在一個實例中，利用每層間的紙板片將8層生成的I"薄真菌片粘在一起，當粘在一起時，整個結構為8.5"深。在測試中，一個從點38發射的中空子彈在最后一真菌層停止移動。圖6示出了可用于耐沖擊的壁。該壁顯示了足夠的強度以用作建筑物內的承重墻。
[0081]可通過仔細和精確的調整制備優于現有技術中的那些的真菌塊和真菌建筑材料，并且可以比現有技術中的那些更簡單并利用更少的設備來制備。使用本文描述的方法，壓制到周圍嵌入形式中的真菌成形體表現出比對照至少4倍強的粘合強度。另外，這些嵌入的形式可以比其它方法更快的處理和干燥，并在沒有更高的基質密度或額外的試劑的情況下實現。
[0082]本文所描述的方法進一步的預期用途在發展中地區和農村地區，其中，在這些地區，領域中簡單的工具和工藝仍允許使用木質纖維素廢物來產生各種耐用的、持久的和彈性材料。真菌材料在園藝及景觀、土木工程具有潛在用途，包括通過定時的萌發和可以嵌入實體形式內的伴生植物和其他生命形式的擴散的真菌菌絲體再生。該真菌結構可以作為動物收容所、地面覆蓋物和一般惰性環保腳手架。此外，這種真菌材料也可以用于制備高強輕質的殼和形狀，其可使用在船只、家具和其他消費或目前采用蜂窩狀紙板、玻璃纖維、塑料或其它高強輕質材料制備的如模制裝飾瓷磚、成型體、臨時廣告安裝和立體掛屏結構形式的商業產品的制備。該實體材料也可用以作為高耐沖擊熱塑性材料的替代品，如用于消費電子產品的殼體、工業設備和家電的部件以及車輛保險杠。此外，該實體材料具有優異的壓縮性質且可以吸收鈍力、分散地震波和阻尼聲波信號。
[0083]為說明和描述的目的，給出了本發明的優選實施方式的前述說明。它的目的不是窮舉或將本發明限制為所公開的精確形式。根據上述教導的啟示下，許多改進和變化都是可能的。例如，在真 菌基質放置到模具之后，也可以進行所述真菌基質接種或巴氏殺菌。另外，在巴氏殺菌、抑制微生物或潔凈室的設計和控制的創新可以被集成到制造過程中。分批、連續的或分段的生產方法也可用于制造真菌模制成形體。目的在于，本發明的范圍并不限于該詳細說明，而是由所附的權利要求和其等同方案限定。
【權利要求】
1.一種生長呈可模制基質形式的有機衍生的建筑材料的方法，該建筑材料廣泛用于制造和建筑應用中，該方法包括以下步驟: a)獲得能夠支持腐生真菌生長的木質纖維素基培養基； b)將所述木質纖維素基培養基和水混合以達到水合程度； c)用真菌接種物接種所述木質纖維素基培養基； d)留出時間，使所述接種的木質纖維素基培養基定殖到如下程度:所述接種的木質纖維素基培養基轉化為真菌菌絲體而沒有任何第二生物體通過感染代替該過程； e)提供容器，在其中發生所述留出步驟并且在其中調節所述容器中的環境條件； f)將所述真菌菌絲體放置到模具中使得所述真菌菌絲體形成真菌模制成形體； g)向所述木質纖維素基培養基施加至少IOOPSI的第一壓縮壓力； h)降低所述第一壓縮壓力到至少1/4； i)在所述放置步驟之后，從所述模具中移出所述真菌模制成形體；以及 j)在給定溫度下干燥所述真菌模制成形體給定的時間期間。
2.根據權利要求1的方法，其中，所述容器在溫度為55華氏度~90華氏度的生長室中。
3.根據權利要求1的方法，其中，所述容器包括允許氣體交換同時防止細菌和微生物通過的柔性透氣過濾膜或柔性 透氣過濾膜塊。
4.根據權利要求1的方法，其中，所述環境條件通過在所述容器和所述容器外的環境之間提供可調節的關系來進行調節。
5.根據權利要求1的方法，進一步包括以相互鄰面接觸的方式放置多個真菌模制成形體，其中，多個真菌模制成形體的每一個各自包括菌絲體的外表面，以及其中每一個所述外表面與其他融合以形成有機結合。
6.根據權利要求1的方法，其中，所述水合程度為33%~66%。
7.根據權利要求1的方法，其中，所述干燥步驟還包括使所述真菌模制成形體脫水，以使得所述真菌模制成形體的水重量為所述真菌模制成形體總重量的15%以下。
8.根據權利要求1的方法，其中，所述干燥步驟使所述真菌接種物為生物惰性。
9.根據權利要求1的方法，其中，所述真菌接種物是絲狀真菌的壓縮形式。
10.根據權利要求1的方法，其中，真菌接種物選自以下真菌菌種組成的組:靈芝(Ganoderma Iucidem)、松杉靈芝(Ganoderma tsugae)、Ganoderma oregonense、木蹄層孔菌(Fomes fomentarius)、變色栓菌(Trametes versicolor)和樣剝管菌(Piptoporousbetulinus)。
11.根據權利要求1的方法，進一步包括對所述木質纖維素基培養基進行巴氏殺菌一段時間的步驟，所述巴氏殺菌步驟在所述混合步驟終止后終止。
12.根據權利要求1的方法，其中，木質纖維素基培養基與材料結合以改變真菌菌絲體和木質纖維素基培養基的品質和屬性，其中，該材料選自下列材料組成的組:二氧化硅、珍珠巖、甲基纖維素、甘油和瓊脂糖。
13.根據權利要求1的方法，其中，真菌菌絲體與第二材料結合，以在模制真菌成形體內部或其表面上進一步構建結構連接、機械加固和界面連接。
14.根據權利要求1的方法，進 一步包括粉碎所述真菌模制成形體形成大量的片。
15.根據權利要求14的方法，進一步包括以下步驟: 向所述大量的片施加至少IOOPSI的第二壓縮壓力；以及 釋放施加到所述大量的片的所述第二壓縮壓力。
16.根據權利要求1的方法，進一步包括: 向所述真菌模制成形體施加應力壓力，使得在所述真菌模制成形體中形成裂縫；以及釋放所述應力壓力，使得所述真菌菌絲體能夠生長進入所述真菌模制成形體中的所述裂縫中。
17.根據權利要求1的方法，進一步包括以下步驟: 在從所述模具中移出后，向所述真菌模制成形體施加至少100PSI的第二壓縮壓力；以及 釋放施加到所述真菌模制成形體的所述第二壓縮壓力。
18.根據權利要求17的方法，其中，至少一個所述壓縮壓力足以引起真菌模制成形體內的飽和水被壓出，并且然后移除所述至少一個所述壓縮壓力并使得所述真菌模制成形體膨脹和自然吸收試劑。
19.根據權利要求18的方法，其中，所述試劑是液體或氣體。
20.根據權利要求17的方法，還包括向所述真菌模制成形體施加至少100PSI的第三壓縮壓力。
21.根據權利要求20的方法，其中，所述至少一個壓縮壓力足以引起真菌模制成形體內的飽和水被壓出，以及然后移除所述至少一個壓縮壓力并使得所述真菌模制成形體膨脹和自然吸收試劑。
22.根據權利要求21的方法，其中，所述試劑是液體或氣體。
23.根據權利要求17的方法，其中，所述第一壓縮壓力或所述第二壓縮壓力中的至少一個為至少500PSI。
24.根據權利要求1的方法，其中，所述第一壓縮壓力為至少500PSI，并施加至少72小時。
25.—種生長呈可模制基質形式的有機衍生的建筑材料的方法，該建筑材料廣泛用于制造和建筑應用中，該方法包括以下步驟: a)獲得能夠支持腐生真菌生長的木質纖維素基培養基； b)將所述木質纖維素基培養基和水混合以達到水合程度； c)用真菌接種物接種所述木質纖維素基培養基； d)留出時間，使所述接種的木質纖維素基培養基定殖到如下程度:所述接種的木質纖維素基培養基轉化為真菌菌絲體而沒有任何第二生物體通過感染代替該過程； e)在所述接種步驟和留出步驟期間，嚴格調節木質纖維素基培養基周圍的環境條件； f)向木質纖維素基培養基添加至少100PSI的第一壓縮壓力； g)降低所述第一壓縮壓力；以及 h)干燥所述已定殖的真菌菌絲體給定的時間期間。
26.根據權利要求25的方法，其中，所述干燥工序使真菌接種物為生物惰性。
27.根據權利要求25的方法，其中，所述水合程度為33%~66%。
28.根據權利要求25的方法，其中，真菌接種物是絲狀真菌的壓縮形式。
29.根據權利要求28的方法，其中，所述真菌接種物選自以下組成的組:靈芝(Ganoderma Iucidem)、松杉靈芝(Ganoderma tsugae)、Ganoderma oregonense、木蹄層孔菌(Fomes fomentarius)、變色栓菌(Trametes versicolor)和樣剝管菌(Piptoporousbetulinus)。
30.根據權利要求25的方法，還包括: 向所述真菌菌絲體施加應力壓力，使得在所述真菌菌絲體中形成裂縫； 釋放所述應力壓力，使得所述裂縫通過所述真菌菌絲體的生長而重新封上。
31.根據權利要求25的方法，其中，木質纖維素基培養基與材料結合以改變真菌菌絲體和木質纖維素基培養基的品質和屬性，其中，該材料選自下列組成的組:二氧化硅、珍珠巖、甲基纖維素、甘油和瓊脂糖。
32.根據權利要求25的方法，其中，真菌菌絲體與第二材料結合，以在真菌菌絲體內部或其表面上進一步創構建結構連接、機械加固和界面連接。
33.根據權利要求25的方法，進一步包括粉碎所述真菌菌絲體形成大量的片。
34.根據權利要求25的方法，其中，通過使用輥來施加所述第一壓縮壓力。
35.根據權利要求34的方法，進一步包括粉碎所述真菌接種物形成大量的片。
36.根據權利要求25的方法，進一步包括以下步驟: 向所述生長的真菌接種物施加至少100PSI壓力的第二壓縮壓力，所述第二壓縮壓力在所述第一壓縮壓力終止后施加；以及 釋放施加到所述生長的真菌接種物的所述第二壓縮壓力。
37.根據權利要求36的方法，進一步包括:向所述生長的真菌接種物施加至少100PSI的第三壓縮壓力。
38.根據權利要求36的方法，其中，所述第一壓縮壓力或所述第二壓縮壓力中的至少一個為至少500PSI。
39.根據權利要求36的方法，其中，所述第一壓縮壓力或所述第二壓縮壓力中的至少一個為至少2000PSI。
40.根據權利要求36的方法，其中，至少一個壓縮壓力足以引起生長的真菌接種物內的飽和水被壓出，并且然后移除所述至少一個壓縮壓力并使得所述生長的真菌接種物自然膨脹和吸收試劑。
41.根據權利要求40的方法，其中，所述試劑是液體或氣體。
42.根據權利要求25的方法，進一步包括對所述木質纖維素基培養基進行給定時間的巴氏殺菌，所述巴氏殺菌步驟在所述混合步驟終止后終止。
43.根據權利要求25的方 法，其中，所述第一壓縮壓力為至少500PSI，并施加至少72小時。
【文檔編號】C12N1/14GK103547668SQ201180066101
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2011年11月28日 優先權日:2010年11月27日
【發明者】菲利普.G.羅斯 申請人:菲利普.G.羅斯