مواد بناء حية

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 6 صور
الموسوعة الحرة

مادة البناء الحية (LBM) هي مادة تُستخدم في البناء أو التصميم الصناعي، وتتصرف بطريقة تُحاكي سلوك الكائنات الحية . ومن أمثلتها: الأسمنت الحيوي ذاتي الترميم، [ 1 ] وبدائل الخرسانة ذاتية التكاثر، [ 2 ] والمركبات القائمة على الفطريات المستخدمة في البناء والتغليف . [ 3 ] [ 4 ] وتشمل المشاريع الفنية مكونات البناء والأدوات المنزلية. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

تاريخ

بدأ تطوير مواد البناء الحية بالبحث عن طرق لتمعدن الخرسانة، والتي استُلهمت من تمعدن المرجان . وقد كان أدولف وآخرون رواد استخدام ترسيب الكالسيت المُحفز ميكروبيولوجيًا (MICP) في الخرسانة عام 1990، كطريقة لتطبيق طبقة واقية على واجهات المباني . [ 9 ]

في عام 2007، طرحت شركة إيكوفاتيف ديزاين ، المنبثقة عن أبحاث أجريت في معهد رينسيلار للفنون التطبيقية ، مادة "غرينسوليت"، وهي مادة عازلة للمباني مصنوعة من الفطريات . [ 10 ] [ 11 ] وقد طُوّرت مركبات الفطريات لاحقًا لاستخدامها في التغليف ، وامتصاص الصوت ، ومواد البناء الإنشائية مثل الطوب . [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]

في المملكة المتحدة ، تأسس مشروع " مواد من أجل الحياة " (M4L) في جامعة كارديف عام 2013 بهدف "إنشاء بيئة مبنية وبنية تحتية تُشكل نظامًا مستدامًا ومرنًا يتألف من مواد وهياكل تراقب وتنظم وتتكيف وتُصلح نفسها باستمرار دون الحاجة إلى تدخل خارجي". [ 15 ] وقد أدى مشروع M4L إلى أولى التجارب في المملكة المتحدة على الخرسانة ذاتية الإصلاح. [ 16 ] وفي عام 2017 ، توسع المشروع ليصبح اتحادًا بقيادة جامعات كارديف وكامبريدج وباث وبرادفورد ، وغيّر اسمه إلى "مواد مرنة من أجل الحياة " (RM4L)، وحصل على تمويل من مجلس أبحاث الهندسة والعلوم الفيزيائية . [ 16 ] ويركز هذا الاتحاد على أربعة جوانب من هندسة المواد: الإصلاح الذاتي للشقوق على مستويات متعددة؛ والإصلاح الذاتي لأضرار التحميل الدوري والمتغيرة مع الزمن؛ والتشخيص الذاتي والإصلاح الذاتي للأضرار الكيميائية؛ والتشخيص الذاتي والتحصين ضد الأضرار المادية. [ 17 ]

في عام 2016، أطلقت وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة (DARPA) التابعة لوزارة الدفاع الأمريكية برنامج المواد الحية المُهندسة (ELM). [ 18 ] يهدف هذا البرنامج إلى "تطوير أدوات وأساليب تصميم تُمكّن من هندسة الخصائص الهيكلية في أنظمة خلوية تعمل كمواد حية، مما يفتح آفاقًا جديدة لتصميم تكنولوجيا البناء... [و] التحقق من صحة هذه الأساليب الجديدة من خلال إنتاج مواد حية قادرة على التكاثر والتنظيم الذاتي والترميم الذاتي." [ 19 ] في عام 2017، تعاقد برنامج ELM مع شركة Ecovative Design لإنتاج "مادة بناء مركبة هجينة حية... [و] إعادة برمجة هذه المادة الحية وراثيًا بوظائف تفاعلية [مثل] التئام الجروح... [و] إعادة استخدام المادة وتوظيفها بسرعة في أشكال وأنواع وتطبيقات جديدة." [ 20 ] في عام 2020، نشر فريق بحثي في ​​جامعة كولورادو ، بتمويل من منحة ELM، ورقة بحثية بعد نجاحه في ابتكار خرسانة متجددة بشكل متسارع . [ 2 ] [ 21 ] [ 22 ]

الخرسانة ذاتية التكاثر

طاقة الكسر لمادة بناء حية مقارنة بضابطين: أحدهما بدون بكتيريا زرقاء، والآخر بدون بكتيريا زرقاء ودرجة حموضة عالية. [ 2 ]

يتم إنتاج الخرسانة ذاتية التكاثر باستخدام خليط من الرمل والهيدروجيل ، والتي تستخدم كوسط نمو لبكتيريا سينيكوكوس . [ 2 ]

التركيب والتصنيع

يتميز خليط الرمل والهيدروجيل، الذي يُصنع منه الخرسانة ذاتية التكاثر، بانخفاض درجة الحموضة ، وانخفاض القوة الأيونية ، وانخفاض درجات حرارة المعالجة مقارنةً بخليط الخرسانة التقليدي ، مما يجعله بيئةً مثاليةً لنمو البكتيريا. ومع تكاثر البكتيريا، تنتشر في هذا الوسط، وتُضيف إليه معادن حيوية من كربونات الكالسيوم ، التي تُعدّ المساهم الرئيسي في قوة المادة ومتانتها. بعد عملية التمعدن، يصبح مركب الرمل والهيدروجيل قويًا بما يكفي لاستخدامه في البناء، سواءً كخرسانة أو ملاط . [ 2 ]

تتفاعل البكتيريا الموجودة في الخرسانة ذاتية التكاثر مع تغيرات الرطوبة : فهي تكون في أوج نشاطها - وتتكاثر بأسرع ما يمكن - في بيئة ذات رطوبة 100%، مع أن انخفاض الرطوبة إلى 50% لا يؤثر بشكل كبير على نشاطها الخلوي. وتؤدي الرطوبة المنخفضة إلى مادة أقوى من تلك التي تنتجها الرطوبة العالية. [ 2 ]

مع تكاثر البكتيريا، يزداد نشاطها في التمعدن الحيوي؛ وهذا يسمح بتوسيع القدرة الإنتاجية بشكل كبير. [ 2 ]

ملكيات

تتشابه الخصائص الهيكلية لهذه المادة مع خصائص الملاط القائم على أسمنت بورتلاند : فهي تتمتع بمعامل مرونة يبلغ 293.9 ميجا باسكال، وقوة شد تبلغ 3.6 ميجا باسكال (القيمة الدنيا المطلوبة للخرسانة القائمة على أسمنت بورتلاند تبلغ حوالي 3.5 ميجا باسكال)؛ [ 2 ] ومع ذلك، فإن طاقة الكسر فيها تبلغ 170 نيوتن، وهي أقل بكثير من معظم تركيبات الخرسانة القياسية، والتي يمكن أن تصل إلى عدة كيلو نيوتن.

الاستخدامات

يمكن استخدام الخرسانة ذاتية التجدد في تطبيقات وبيئات متنوعة، إلا أن تأثير الرطوبة على خصائص المادة النهائية (انظر أعلاه ) يستلزم تكييف استخدامها مع البيئة المحيطة. ففي البيئات الرطبة، يمكن استخدامها لملء الشقوق في الطرق والجدران والأرصفة ، حيث تتغلغل في الفراغات وتتصلب لتشكل كتلة صلبة؛ [ 23 ] بينما في البيئات الجافة، يمكن استخدامها إنشائيًا، نظرًا لزيادة قوتها في البيئات منخفضة الرطوبة.

على عكس الخرسانة التقليدية، التي ينتج عنها إطلاق كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، فإن البكتيريا المستخدمة في الخرسانة ذاتية التكاثر تمتص ثاني أكسيد الكربون، مما يؤدي إلى انخفاض البصمة الكربونية . [ 24 ]

لا يهدف هذا النوع من الخرسانة ذاتية التكاثر إلى استبدال الخرسانة التقليدية، بل إلى ابتكار فئة جديدة من المواد، تجمع بين القوة والفوائد البيئية والوظائف البيولوجية. [ 25 ]

الأسمنت الحيوي لكربونات الكالسيوم

استخدام الأسمنت الحيوي في بناء أعشاش النحل. يوضح الشكل (أ) مخططًا افتراضيًا لطوب الأسمنت الحيوي ومنطقة إيواء النحل. يوضح الشكل (ب) المقطع العرضي للتصميم والفتحات التي يمكن للنحل أن يبني فيها أعشاشه. يوضح الشكل (ج) النموذج الأولي لكتلة النحل المصنوعة من الأسمنت الحيوي. [ 26 ]

الأسمنت الحيوي هو مادة رملية تُنتج من خلال عملية ترسيب الكالسيت المحفز ميكروبيولوجيًا (MICP). [ 27 ] [ 26 ] وهو مادة صديقة للبيئة يمكن إنتاجها باستخدام مجموعة متنوعة من المواد ، بدءًا من المخلفات الزراعية وصولًا إلى مخلفات المناجم . [ 28 ]

التركيب والتصنيع

تُعدّ الكائنات الحية الدقيقة عنصرًا أساسيًا في تكوين الخرسانة الحيوية، إذ تُوفّر مواقع التكوين لترسيب كربونات الكالسيوم (CaCO3 ) على السطح. [ 26 ] تُفيد الكائنات الدقيقة، مثل بكتيريا Sporosarcina pasteurii، في هذه العملية، لأنها تُهيّئ بيئات قلوية عالية تحتوي على كميات كبيرة من الكربون غير العضوي المذاب (DIC). [ 29 ] تُعدّ هذه العوامل ضرورية لترسيب الكالسيت المُحفّز ميكروبيولوجيًا (MICP)، وهو الآلية الرئيسية لتكوين الخرسانة الحيوية. [ 27 ] [ 26 ] [ 29 ] تشمل الكائنات الحية الأخرى التي يُمكن استخدامها لتحفيز هذه العملية الكائنات الدقيقة المُنتجة للضوء، مثل الطحالب الدقيقة ، والبكتيريا الزرقاء ، والبكتيريا المُختزلة للكبريتات (SRB)، مثل بكتيريا Desulfovibrio desulfuricans . [ 27 ] [ 30 ]

يعتمد تكوين نواة كربونات الكالسيوم على أربعة عوامل رئيسية:

  1. تركيز الكالسيوم
  2. تركيز الكربون غير العضوي المذاب
  3. مستويات الرقم الهيدروجيني
  4. توافر مواقع التكوين النووي

طالما أن تركيزات أيونات الكالسيوم مرتفعة بما يكفي، يمكن للكائنات الدقيقة أن تخلق مثل هذه البيئة من خلال عمليات مثل تحلل اليوريا. [ 27 ] [ 31 ]

تتطور طرق تحسين استخدام الكائنات الحية الدقيقة لتسهيل ترسيب الكربونات بسرعة. [ 27 ]

ملكيات

يتميز الإسمنت الحيوي بقدرته على "الترميم الذاتي" بفضل البكتيريا، ولاكتات الكالسيوم ، والنيتروجين، والفوسفور الموجودة في مكوناته. [ 28 ] وتستطيع هذه المكونات البقاء نشطة في الإسمنت الحيوي لمدة تصل إلى 200 عام. وكأي نوع آخر من الخرسانة، قد يتعرض الإسمنت الحيوي للتشقق نتيجة للقوى والضغوط الخارجية. ولكن على عكس الخرسانة العادية، يمكن للكائنات الدقيقة الموجودة في الإسمنت الحيوي أن تتكاثر عند تعرضها للماء. [ 32 ] ويمكن لمياه الأمطار أن توفر هذا الماء، وهو البيئة المناسبة لنمو الإسمنت الحيوي. وبمجرد تعرضها للماء، تنشط البكتيريا وتتغذى على لاكتات الكالسيوم الموجودة في الخليط. [ 32 ] وتستهلك عملية التغذية هذه الأكسجين، مما يحول لاكتات الكالسيوم، القابلة للذوبان في الماء، إلى حجر جيري غير قابل للذوبان. ثم يتصلب هذا الحجر الجيري على السطح الذي يستقر عليه، وهو في هذه الحالة المنطقة المتشققة، مما يؤدي إلى إغلاق الشق. [ 32 ]

يُعدّ الأكسجين أحد العناصر الرئيسية المُسببة للتآكل في مواد مثل المعادن. عند استخدام الأسمنت الحيوي في هياكل الخرسانة المسلحة بالفولاذ، تستهلك الكائنات الدقيقة الأكسجين، مما يزيد من مقاومة التآكل. كما تُتيح هذه الخاصية مقاومة الماء، إذ تُحفز عملية الترميم، وتُقلل من التآكل الكلي. [ 32 ] تُستخدم ركام الخرسانة المائية لمنع التآكل، وهي قابلة لإعادة التدوير. [ 32 ] توجد طرق مختلفة لتكوينها، مثل تكسير أو طحن الأسمنت الحيوي. [ 27 ]

تتميز الأسمنت الحيوي بنفاذية أعلى مقارنةً بالأسمنت العادي. [ 26 ] ويعود ذلك إلى مساميته العالية. قد تؤدي المسامية العالية إلى انتشار الشقوق بشكل أكبر عند تعرضه لقوى كافية. يتكون الأسمنت الحيوي حاليًا من حوالي 20% من عامل ترميم ذاتي، مما يقلل من قوته الميكانيكية. [ 26 ] [ 28 ] تُعد القوة الميكانيكية للخرسانة الحيوية أضعف بنسبة 25% تقريبًا من الخرسانة العادية، مما يجعل مقاومتها للضغط أقل. [ 28 ] تُعد كائنات حية مثل الزائفة الزنجارية فعالة في إنتاج الأسمنت الحيوي، وهي غير آمنة للاستخدام بالقرب من البشر، لذا يجب تجنبها. [ 33 ]

آليات التكوين النووي

يُعدّ التكوين غير المتجانس للنوى على أسطح الخلايا الميكروبية شائعًا في ترسيب كربونات الكالسيوم الميكروبي (MICP). تحتوي جدران الخلايا البكتيرية والبوليمرات خارج الخلوية على مواقع سالبة الشحنة ترتبط بشكل انتقائي بأيونات الكالسيوم (Ca2 +) ، مما يُخفّض حاجز طاقة التكوين للنوى بشكل فعّال. [ 34 ] في جوهر الأمر، يُشكّل كل تفاعل بين الكاتيون والكربونات المرتبطين نواة بلورية صغيرة. وبالتالي، تُوفّر الميكروبات العديد من قوالب التكوين للنوى، مما يُنتج صفائح أو إبرًا من الكالسيت بدلًا من أغشية زجاجية متجانسة. على سبيل المثال، تُظهر دراسات المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) أن الكالسيت غالبًا ما يترسب على شكل صفائح متجمعة أو تجمعات إبرية الشكل على الأغشية البكتيرية. [34] عند فرط التشبع الموضعي العالي، يُمكن أن تتشكل سلائف غير مستقرة مثل كربونات الكالسيوم غير المتبلورة والفاتيريت في البداية ، ثم تتحول لاحقًا إلى كالسيت . في التجمعات الميكروبية أو في مياه البحر ، تُعدّل المسارات الأيضية المختلطة درجة الحموضة الموضعية ونشاط الأيونات، مما يؤثر على عتبات التكوين للنوى. وتشمل هذه المسارات تحلل اليوريا أو عملية التمثيل الضوئي .

صورة مجهرية إلكترونية ماسحة تُظهر تجمعات من بلورات كربونات الكالسيوم المتكونة عبر ترسيب الكالسيت المُحفز ميكروبيًا (MICP). تُظهر التجمعات البلورية أشكالًا متعددة الأوجه تتوافق مع نمو محدود بالانتشار في ظل تشبع فائق معتدل. تتأثر أنماط الترسيب واسعة النطاق كهذه بالنقل الأيوني عبر الأوساط المسامية والتنوي الموضعي حول الخلايا الميكروبية.

يُظهر الفحص المجهري للكالسيت المُستحثّ ميكروبيًا أشكالًا مميزة. تعمل أسطح البكتيريا والأغلفة البوليمرية الخارجية على تركيز أيونات الكالسيوم (Ca²⁺ ) والكربونات (CO₃²⁻ ) كمواقع تنوية مشحونة. [ 34 ] غالبًا ما تكون النتيجة تجمعات على شكل "طوافات" أو عناقيد إبرية من الكالسيت كما هو موضح في الصورة، بدلًا من بلورات مفردة ملساء. تتوافق هذه الأنسجة مع التنوي غير المتجانس: تنمو البلورات بشكل متناظر على قوالب الخلايا التي ترفع التشبع الفائق موضعيًا. عندما يُخفف التشبع الفائق بالترسيب السريع، تنتشر أيونات الكالسيوم من السائل المحيط، مما يدعم استمرار التنوي والنمو حول الميكروب.

تلعب المواد البوليمرية خارج الخلوية (EPS) التي تفرزها البكتيريا دورًا حاسمًا في تكوين نوى كربونات الكالسيوم (CaCO3) . تتكون هذه المواد من بوليمرات حيوية معقدة تتألف من عديدات السكاريد والبروتينات والأحماض النووية، وتشكل مصفوفة مائية حول المستعمرات الميكروبية. تستطيع هذه المصفوفات ربط الكاتيونات ثنائية التكافؤ، مثل أيونات الكالسيوم (Ca2 +) ، وتحديد مواقع أيونات الكربونات، مما يزيد من نشاط الأيونات عند سطح التماس بين الخلية والسائل. تعمل المواد البوليمرية خارج الخلوية على تحفيز التكوين غير المتجانس للنوى عن طريق تركيز المواد المتفاعلة وخفض حاجز الطاقة السطحية اللازم لتكوين البلورات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لمجموعات وظيفية محددة في هذه المواد، مثل مجموعات الكربوكسيل والهيدروكسيل، أن توجه البلورات أو تحدد شكلها البلوري. يُعد هذا التحكم البيئي الدقيق في فرط التشبع وطاقة الربط مثالًا أساسيًا على التمعدن المُتحكم فيه بيولوجيًا.

حركية النمو

بمجرد تكوّن النواة، تنمو بلورات الكالسيت عن طريق دمج الأيونات على أسطحها. غالبًا ما يُفرّق في علم المواد بين نظامين رئيسيين: النمو الحلزوني المُغذّى بمصادر الانخلاعات، وتكوين طبقة ثنائية الأبعاد على سطوح البلورة. تُظهر الدراسات الحركية أن حجم البلورة وانتقال الأيونات يُحدّدان الآلية السائدة. على سبيل المثال، وُجد أن بلورات الكالسيت الأكبر من 1 ميكرومتر تقريبًا تنمو بشكل تفضيلي عبر خطوات حلزونية، بينما تعتمد البلورات الأصغر حجمًا بشكل أكبر على تكوين الطبقة ثنائية الأبعاد على السطح. [ 35 ] ينشأ هذا التباين في الحجم لأن انتقال الأيونات عبر طبقة الحدود السائلة محدود: فالانتشار البطيء عند الأحجام الأكبر يُقلّل من التشبع الفائق الفعال على سطح البلورة، مما يُفضّل النمو الحلزوني المستقر. [ 35 ]

صورة مجهرية إلكترونية ماسحة عالية التكبير لترسيب كربونات الكالسيوم الناتج عن النشاط الميكروبي. تظهر بلورات الكالسيت ذات الشكل العصوي (p) وهي تنمو على مادة خارج خلوية (e)، يُرجح أنها تتكون من غشاء حيوي بكتيري أو ركائز عضوية. تُبرز هذه الواجهة التكوين غير المتجانس للنوى على الأسطح البيولوجية، حيث تُسهّل البوليمرات الخارجية البكتيرية التشبع الفائق الموضعي والنمو البلوري الموجه.

تُوصَف عملية انتشار الأيونات إلى جبهة النمو بقوانين فيك . ويُعدّ قانون فيك الأول تبسيطًا لهذه العملية. ج=-ددجدx{\displaystyle J=-D{\frac {dC}{dx}}}ينص هذا على أن التدفق الانتشارى J (بوحدة مول/م² / ثانية ) يتناسب طرديًا مع تدرج تركيز الأيون بمعامل التناسب للانتشارية D. في عملية الترسيب الميكروبي للكالسيت (MICP)، يؤدي تحلل اليوريا البكتيري أو عملية التمثيل الضوئي إلى تكوين مناطق ذات تركيز عالٍ من أيونات الكالسيوم [Ca²⁺ ] والبيكربونات [HCO₃⁻ ] . ومع ترسب الكالسيت، تتشكل مناطق استنزاف محلية، وتنتشر الأيونات إليها لتجديدها. عندما يكون الترسيب سريعًا جدًا نتيجة لنشاط إنزيمي عالٍ أو تشبع فائق عالٍ، قد يصبح الانتشار عاملًا محددًا لمعدل النمو: يتباطأ النمو حيث يحدد كل من D وتدرج التركيز التدفق. [ 35 ] في المقابل، عند التشبع الفائق المنخفض أو مع وفرة الخلط، قد تتحكم خطوات التفاعل السطحي التي تتضمن حركية الالتصاق في معدلات النمو.

على المستوى الميكروسكوبي، تعكس أشكال نمو البلورات هذه الحركية. في صورة المجهر الإلكتروني الماسح الموضحة، تظهر بلورات الكالسيت بملامح إبرية متطاولة، مما يدل على نمو الطبقات التدريجي. تكشف الحركية التجريبية أنه بعد تجاوز حجم حرج، يدعم استمرار إمداد الأيونات عن طريق الانتشار جبهة نمو حلزونية ثابتة. في المقابل، قد تنمو جزيئات الكالسيت دون الميكرون من خلال التكوين المتكرر لطبقات جديدة على السطح. وقد وُجد أن نمو الكالسيت الكلي يمكن نمذجته كمزيج من النمو الحلزوني وتكوين الطبقات الجديدة.

التحولات الطورية

يحتوي كربونات الكالسيوم على أشكال بلورية متعددة وسلائف غير متبلورة. في عملية الترسيب الميكروبي للكربونات (MICP)، يكون الناتج النهائي الأكثر استقرارًا عادةً هو الكالسيت ذو البلورة المعينية، ولكن تظهر أشكال غير مستقرة بشكل عابر. في البداية، قد تتشكل مرحلة كربونات الكالسيوم غير المتبلورة المائية (ACC) أو الفاتيريت العابر. تتميز كربونات الكالسيوم غير المتبلورة المائية بذوبانها العالي وسرعة إعادة تبلورها. ينطبق هنا قانون أوستوالد الكلاسيكي للمراحل: غالبًا ما يُرسب النظام الشكل الأقل استقرارًا أولًا ثم يتحول إلى أشكال بلورية أكثر استقرارًا. [ 34 ] على سبيل المثال، في ظل ظروف عديدة، تترسب كربونات الكالسيوم غير المتبلورة المائية أولًا، ثم تتبلور إلى الفاتيريت ، وأخيرًا تُعاد ترتيبها إلى الكالسيت. [ 34 ] في البيئات الميكروبية، يمكن للجزيئات العضوية مثل البروتينات أو السكريات المتعددة وكيمياء المحلول التي تشمل أيونات المغنيسيوم (Mg2 +) والفوسفات، وما إلى ذلك، أن تُثبت الفاتيريت أو حتى الأراغونيت . ومع ذلك، في التربة ذات الرقم الهيدروجيني المتعادل، يكون التحول الطوري السائد عادةً هو من الفاتيريت إلى الكالسيت.

يؤثر توافر قوالب التبلور أيضًا على تعدد الأشكال البلورية. تستطيع البكتيريا والطحالب تحفيز تبلور الأراغونيت أو الكالسيت بشكل انتقائي عن طريق إنتاج مواد عضوية محددة. في دراسات الترسيب الميكروبي للكربونات (MICP) المخبرية، يميل إضافة المغنيسيوم أو بعض البوليمرات الحيوية إلى تفضيل تبلور الأراغونيت أو تثبيط تبلور الكالسيت. في المقابل، في العديد من تجارب الترسيب الميكروبي للكربونات باستخدام اليوريا، يُلاحظ الكالسيت على شكل معينات حادة الحواف نظرًا لارتباط أيونات الكالسيوم (Ca2 +) بأسطح الخلايا بقوة أكبر من أيونات المغنيسيوم (Mg2 + ). [ 34 ] في جميع الحالات، تخضع عملية التبلور متعددة المراحل (كربونات الكالسيوم غير المتبلورة → الفاتيريت → الكالسيت) لتفاعل الحركية الحرارية، حيث غالبًا ما يدفع التشبع الفائق العالي والتحلل المائي السريع لليوريا النظام عبر هذه التحولات بسرعة. [ 34 ]

الاستخدامات

يُستخدم الإسمنت الحيوي حاليًا في تطبيقات مثل الأرصفة والطرق في المباني. [ 36 ] كما توجد أفكارٌ حول إنشاء مبانٍ بيولوجية. ولا تزال استخدامات الإسمنت الحيوي محدودة الانتشار لعدم وجود طريقة عملية لإنتاجه بكميات كبيرة. [ 37 ] كما أن هناك حاجة إلى إجراء المزيد من الاختبارات الدقيقة لاستخدامه بثقة في تطبيقات واسعة النطاق حيث لا يمكن التنازل عن المتانة الميكانيكية. ويُذكر أن تكلفة الإسمنت الحيوي تبلغ ضعف تكلفة الخرسانة العادية. [ 38 ] وتشمل استخداماته في تطبيقات أصغر قضبان الرش، والخراطيم، وخطوط التوزيع، وشبكات النحل. ولا يزال الإسمنت الحيوي في مراحله التطويرية، إلا أن إمكاناته واعدة للاستخدامات المستقبلية.

مركبات الفطريات

أحد الأمثلة على بنية مركب قائم على الفطريات. [ 39 ]

المواد المركبة من الفطريات هي مواد مصنوعة من الفطريات ، وهي كتلة من الخيوط المتفرعة التي تنتجها الفطريات . توجد عدة طرق لتصنيع هذه المواد، مما يؤدي إلى خصائص واستخدامات مختلفة للمنتج النهائي. وتتميز هذه المواد بأنها اقتصادية ومستدامة .

التركيب والتصنيع

تُصنّع المركبات القائمة على الفطريات عادةً باستخدام أنواع مختلفة من الفطريات ، وخاصةً فطر المحار . [ 40 ] يُضاف ميكروب فطري واحد إلى أنواع مختلفة من المواد العضوية لتكوين مركب. [ 41 ] يُعدّ اختيار نوع الفطر مهمًا لإنتاج منتج ذي خصائص محددة. من بين أنواع الفطريات المستخدمة في صناعة المركبات: غانوديرما لوسيدوم، وغانوديرما، وفطر المحار، وفطر المحار، وفطر تريميتس فيرسيكولور، وفطر تريميتس ، وغيرها. [ 42 ] تتشكل شبكة كثيفة عندما يُحلّل غزل الفطر المادة العضوية ويستعمرها. تُعدّ مخلفات النباتات ركيزة عضوية شائعة الاستخدام في المركبات القائمة على الفطريات. يُحضن غزل الفطر مع مخلفات نباتية لإنتاج بدائل مستدامة، غالبًا للمواد المشتقة من البترول . [ 42 ] [ 3 ] يحتاج الفطر والركيزة العضوية إلى وقت كافٍ للنمو بشكل سليم، وهذا الوقت بالغ الأهمية لأنه الفترة التي تتفاعل فيها هذه الجزيئات معًا وتترابط لتشكيل شبكة كثيفة، ومن ثم تكوين مادة مركبة. خلال فترة النمو هذه، يستخدم الفطر العناصر الغذائية الأساسية مثل الكربون والمعادن والماء من مخلفات المنتج النباتي. [ 41 ] تشمل بعض مكونات الركيزة العضوية القطن، وحبوب القمح، وقشور الأرز، وألياف الذرة الرفيعة، والمخلفات الزراعية، ونشارة الخشب، وجزيئات الخبز، وقشور الموز، وبقايا القهوة، وغيرها. [ 42 ] تُصنّع المواد المركبة باستخدام تقنيات مختلفة، مثل إضافة الكربوهيدرات، وتغيير ظروف التخمير، واستخدام تقنيات تصنيع مختلفة، وتغيير مراحل المعالجة اللاحقة، وتعديل التركيب الجيني أو الكيميائي الحيوي لتكوين منتجات ذات خصائص محددة. [ 40 ] يتم تصنيع معظم المواد المركبة الفطرية باستخدام قوالب بلاستيكية، مما يسمح بنمو الفطر مباشرة إلى الشكل المطلوب. [ 41 ] [ 42 ] تشمل طرق التصنيع الأخرى قوالب الرقائق، وقوالب التفريغ، وقوالب الزجاج، وقوالب الخشب الرقائقي، وقوالب الخشب، وقوالب أطباق بتري، وقوالب البلاط، وما إلى ذلك. [ 42 ] خلال عملية التصنيع، من الضروري توفير بيئة معقمة، وظروف بيئية مضبوطة من حيث الإضاءة ودرجة الحرارة (25-35  درجة مئوية) والرطوبة حوالي 60-65% للحصول على أفضل النتائج. [ 41 ]إحدى طرق تصنيع مركبات الميسيليوم هي خلط نسب مختلفة من الألياف والماء والميسيليوم معًا، ثم وضعها في قوالب PVC على شكل طبقات مع ضغط كل طبقة وتركها لتتخمر لبضعة أيام. [ 43 ] يمكن معالجة مركبات الميسيليوم على شكل رغوة، أو رقائق، أو صفائح ميسيليوم باستخدام تقنيات معالجة مثل القطع اللاحق، والضغط البارد والساخن، وما إلى ذلك. [ 41 ] [ 42 ] تميل مركبات الميسيليوم إلى امتصاص الماء عند تصنيعها حديثًا، ولذلك يمكن تغيير هذه الخاصية بتجفيف المنتج. [ 42 ]

ملكيات

من مزايا استخدام المواد المركبة القائمة على الفطريات إمكانية تعديل خصائصها تبعًا لعملية التصنيع ونوع الفطريات المستخدمة. وتعتمد هذه الخصائص على نوع الفطريات المستخدمة ومكان زراعتها. [ 42 ] إضافةً إلى ذلك، تتميز الفطريات بقدرتها على تحليل السليلوز الموجود في النبات، مما يُحسّن من جودة المواد المركبة. [ 3 ] كما يمكن تعديل بعض الخصائص الميكانيكية المهمة، مثل مقاومة الضغط، والشكل، ومقاومة الشد، وكراهية الماء، ومقاومة الانحناء، لتناسب استخدامات مختلفة للمادة المركبة. [ 42 ] ولزيادة مقاومة الشد، يمكن معالجة المادة المركبة بالضغط الحراري. [ 40 ] وتتأثر خصائص المادة المركبة القائمة على الفطريات بالركيزة المستخدمة؛ فعلى سبيل المثال، تبلغ كثافة المادة المركبة المصنوعة من 75% وزناً من قشور الأرز 193  كجم/م³ ، بينما تبلغ كثافة المادة المركبة المصنوعة من 75% وزناً من حبوب القمح 359  كجم/ م³ . [ 3 ] من الطرق الأخرى لزيادة كثافة المركب حذف جين الهيدروفوبين. [ 42 ] تتميز هذه المركبات أيضًا بقدرتها على الاندماج الذاتي، مما يزيد من قوتها. [ 42 ] عادةً ما تكون المركبات القائمة على الفطريات متراصة، مسامية، خفيفة الوزن، وعازلة جيدة. أهم ما يميز هذه المركبات أنها طبيعية بالكامل، وبالتالي مستدامة. ومن مزاياها الأخرى أن هذه المادة تعمل كعازل، ومقاومة للحريق، وغير سامة، ومقاومة للماء، وسريعة النمو، وقادرة على الارتباط بمنتجات الفطريات المجاورة. [ 44 ] تُعد الرغوات القائمة على الفطريات (MBFs) ومكونات الساندويتش نوعين شائعين من المركبات. [ 3 ] تُعد الرغوات القائمة على الفطريات النوع الأكثر كفاءة نظرًا لانخفاض كثافتها، وجودتها العالية، واستدامتها. [ 39 ] يمكن تقليل كثافة الرغوات القائمة على الفطريات باستخدام ركائز أصغر من 2  مم في القطر. [ 39 ] تتميز هذه المركبات أيضًا بموصلية حرارية عالية. [ 39 ]

الاستخدامات

يُعدّ استخدام المواد المركبة القائمة على الفطريات أحد أكثر استخداماتها شيوعًا كبديل للمواد البترولية والبوليسترين . [ 42 ] تُستخدم هذه الرغوات الاصطناعية عادةً في منتجات التصميم والهندسة المعمارية المستدامة. ويعتمد استخدام المواد المركبة القائمة على الفطريات على خصائصها. وتوجد العديد من الشركات المتخصصة في المنتجات المستدامة بيولوجيًا.

تطبيقات أخرى

إلى جانب استخدام مواد البناء الحية، يُمكن لتطبيق ترسيب كربونات الكالسيوم المُحفَّز ميكروبيًا (MICP) أن يُسهم في إزالة الملوثات من مياه الصرف الصحي والتربة والهواء. حاليًا، تُشكِّل المعادن الثقيلة والنوى المشعة تحديًا في إزالتها من مصادر المياه والتربة. لا تستجيب النوى المشعة في المياه الجوفية للطرق التقليدية لضخ المياه ومعالجتها، أما بالنسبة للمعادن الثقيلة التي تُلوِّث التربة، فإن طرق الإزالة المُتاحة، بما في ذلك المعالجة النباتية والترشيح الكيميائي، فعّالة؛ إلا أن هذه المعالجات مُكلفة، وتفتقر إلى الفعالية طويلة الأمد، وقد تُؤدِّي إلى تدمير إنتاجية التربة للاستخدامات المستقبلية. [ 45 ] باستخدام البكتيريا المُحلِّلة لليوريا، القادرة على ترسيب كربونات الكالسيوم (CaCO3) ، يُمكن للملوثات أن تنتقل إلى بنية كربونات الكالسيوم، وبالتالي إزالتها من التربة أو الماء. يتم ذلك من خلال استبدال أيونات الكالسيوم بالملوثات التي تُشكِّل بدورها جزيئات صلبة يُمكن إزالتها. [ 45 ] تشير التقارير إلى إمكانية إزالة 95% من هذه الجزيئات الصلبة باستخدام البكتيريا المُحلِّلة لليوريا. [ 45 ] مع ذلك، عند حدوث ترسبات الكالسيوم في الأنابيب، لا يمكن استخدام تقنية الترسيب الميكروبي للكربونات (MICP) لأنها تعتمد على الكالسيوم. وبدلاً من الكالسيوم، يمكن إضافة تركيز منخفض من اليوريا لإزالة ما يصل إلى 90% من أيونات الكالسيوم. [ 45 ]

يتضمن تطبيق آخر إنشاء أساس ذاتي التكوين يتشكل استجابةً للضغط باستخدام بكتيريا مُهندسة. يمكن استخدام هذه البكتيريا للكشف عن زيادة الضغط في التربة، ومن ثم تثبيت جزيئات التربة في مكانها، مما يؤدي إلى تصلبها بشكل فعال. [ 1 ] يتكون ضغط المسام في التربة من عاملين: مقدار الإجهاد المُطبق، وسرعة تصريف المياه من التربة. من خلال تحليل السلوك البيولوجي للبكتيريا استجابةً للحمل والسلوك الميكانيكي للتربة، يمكن إنشاء نموذج حاسوبي. [ 1 ] باستخدام هذا النموذج، يمكن تحديد جينات معينة داخل البكتيريا وتعديلها للاستجابة بطريقة محددة لضغط معين. مع ذلك، تمت زراعة البكتيريا التي تم تحليلها في هذه الدراسة في مختبر شديد التحكم، لذا قد لا تكون بيئات التربة الحقيقية مثالية. [ 1 ] يُعد هذا قيدًا على النموذج والدراسة التي انبثق منها، ولكنه لا يزال تطبيقًا محتملاً لمواد البناء الحية.

مراجع

  1. 1 2 3 4 ديد-روبرتسون، مارتن؛ ميتراني، هيلين؛ كورال، خافيير رودريغيز؛ تشانغ، مينغ؛ هيرنان، لويس؛ غوييه، أوريلي؛ ويبات، أنيل (24-05-2018). "تصميم ونمذجة تربة حساسة للضغط مُهندسة وراثيًا تعتمد على البكتيريا" . الإلهام الحيوي والمحاكاة الحيوية . 13 (4): 046004. Bibcode : 2018BiBi...13d6004D . doi : 10.1088/1748-3190/aabe15 . ISSN 1748-3190 . PMID 29652250 .  
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 هيفران، تشيلسي م.؛ ويليامز، سارة ل.؛ كيو، جيشين؛ أرتييه، جوليانا؛ هابلر، ميجا هـ.؛ كوك، شيري م.؛ كاميرون، جيفري س.؛ سروبار، ويل ف. (15 يناير 2020). "التمعدن الحيوي والتجديد المتتالي لمواد البناء الحية المصممة هندسيًا" . المادة . 2 (2): 481-494 . doi : 10.1016/j.matt.2019.11.016 . ISSN 2590-2393 . 
  3. 1 2 3 4 5 جونز، ميتشل؛ بهات، تانماي؛ هوينه، تيان؛ كانداري، إيفرسون؛ يوين، ريتشارد؛ وانغ، تشون هـ.؛ جون، سابو (2018). "مواد بناء مركبة من الفطريات منخفضة التكلفة مشتقة من النفايات مع تحسين السلامة من الحرائق" . مجلة الحرائق والمواد . 42 (7): 816-825 . doi : 10.1002/fam.2637 . ISSN 1099-1018 . S2CID 139516637 .  
  4. ↑ أبهيجيث، ر.؛ أشوك، أناغا؛ ريجيش، سي آر (1 يناير 2018). "تطبيقات التغليف المستدام من الفطريات إلى بدائل البوليسترين: مراجعة". مواد اليوم: وقائع المؤتمر الدولي الثاني لعلوم المواد (ICMS2017) خلال الفترة من 16 إلى 18 فبراير 2017. 5 (1، الجزء 2): 2139-2145 . Bibcode : 2018MTPro...5.2139A . doi : 10.1016/j.matpr.2017.09.211 . ISSN 2214-7853 . 
  5. ↑ بوير، مارك (25 يونيو 2014). "فيليب روس يصنع قوالب فطرية من الفطريات سريعة النمو أقوى من الخرسانة" . inhabitat . مؤرشف من الأصل في 12 يونيو 2021. تم الاطلاع عليه في 18 يناير 2020 .
  6. ↑ "البناء بالفطر" . الخرسانة النقدية . 23 أبريل 2018. مؤرشف من الأصل في 16 نوفمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 18 يناير 2020 .
  7. ↑ "جناح مصنوع من الفطريات يُستخدم كمساحة عرض مؤقتة" . ديزين . 29 أكتوبر 2019. مؤرشف من الأصل في 18 مارس 2022. تم الاطلاع عليه في 18 يناير 2020 .
  8. ↑ هيتي، ناتاشاه (2019-01-07). "نير ميري يصنع أغطية مصابيح مستدامة من فطر الميسيليوم" . ديزين . مؤرشف من الأصل في 2022-03-18 . تم الاسترجاع في 2020-01-18 .
  9. ^ EP 0388304B1 ، Adolphe، Jean Pierre & Loubiere، "Procédé de Traitement biologique d'une surface artificielle"، نُشر في 19 سبتمبر 1990، صدر بتاريخ 28 سبتمبر 1994، وتم تخصيصه لجامعة بيير وماري كوري 
  10. ↑ براءة الاختراع الأمريكية رقم 9485917B2 ، باير وماكنتاير ، "طريقة لإنتاج المواد المزروعة والمنتجات المصنوعة منها"، نُشرت في 19 يونيو 2008، وصدرت في 8 نوفمبر 2016، ومُسجلة باسم شركة إيكوفاتيف ديزاين ذ.م.م. 
  11. ↑ باسكو، جيسيكا (25 يونيو 2007). "الفطر عازل صديق للبيئة" . يو إس إيه توداي . مؤرشف من الأصل في 23 أغسطس 2022. تم الاطلاع عليه في 2 أبريل 2020 .
  12. ↑ هولت، جي إيه؛ ماكنتاير، جي؛ فلاغ، دي؛ باير، إي؛ وانجورا، جي دي؛ بيليتييه، إم جي (1 أغسطس 2012). "الفطريات الخيطية ومواد نبات القطن في تصنيع مواد التغليف المقولبة القابلة للتحلل الحيوي: دراسة تقييمية لمزيجات مختارة من منتجات القطن الثانوية". مجلة المواد الحيوية والطاقة الحيوية . 6 (4): 431-439 . doi : 10.1166/jbmb.2012.1241 . ISSN 1556-6560 . 
  13. ↑ بيليتييه، إم جي؛ هولت، جي إيه؛ وانجورا، جي دي؛ باير، إي؛ ماكنتاير، جي. (نوفمبر 2013). "دراسة تقييمية للمواد الماصة للصوت المصنوعة من الفطريات المزروعة على ركائز من المنتجات الثانوية الزراعية". المحاصيل الصناعية والمنتجات . 51 : 480-485 . Bibcode : 2013IndCP..51..480P . doi : 10.1016/j.indcrop.2013.09.008 . ISSN 0926-6690 . 
  14. ↑ جونز، ميتشل؛ هوينه، تيان؛ ديكيواديا، تشايتالي؛ دافر، فوجين؛ جون، سابو (2017-08-01). "مركبات الميسيليوم: مراجعة للخصائص الهندسية وحركية النمو". مجلة علوم النانو الحيوية . 11 (4): 241-257 . doi : 10.1166/jbns.2017.1440 (غير نشط في 28 يناير 2026). ISSN 1557-7910 . {{cite journal}}: صيانة CS1: تم تعطيل DOI اعتبارًا من يناير 2026 ( رابط )
  15. ↑ "مواد من أجل الحياة (M4L)" . جامعة كارديف . مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 مارس 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 مارس 2020 .
  16. ١ ٢ "دعمٌ للأبحاث الرائدة في مجال مواد البناء ذاتية الإصلاح - موقع EPSRC الإلكتروني" . epsrc.ukri.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ ٢٣ سبتمبر ٢٠٢٠. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٣٠ مارس ٢٠٢٠ .
  17. ↑ "مواضيع البحث" . M4L . مؤرشف من الأصل بتاريخ 16-05-2021 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 02-04-2020 .
  18. ↑ "مواد البناء الحية قد تفتح آفاقًا جديدة للمهندسين والمعماريين" . www.darpa.mil . مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 أكتوبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 مارس 2020 .
  19. ↑ "مواد حيوية مُهندسة" . www.darpa.mil . مؤرشف من الأصل بتاريخ 24 يناير 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 مارس 2020 .
  20. ↑ «شركة إيكوفاتيف ديزاين تفوز بعقد بحثي بقيمة 9.1 مليون دولار من وزارة الدفاع الأمريكية لتطوير وتوسيع نطاق جيل جديد من مواد البناء الحيوية» . GROW.bio . 28 يونيو 2017. مؤرشف من الأصل في 30 يناير 2022. تم الاطلاع عليه في 30 مارس 2020 .
  21. ^ تيمر ، جون (2020-01-18). ""الخرسانة الحية" خطوة أولى مثيرة للاهتمام . آرس تكنيكا . مؤرشف من الأصل بتاريخ 17 مايو 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 أبريل 2020 .
  22. ↑ "خرسانة حية صديقة للبيئة قادرة على الترميم الذاتي" . مجلة بي بي سي ساينس فوكس . 15 يناير 2020. مؤرشف من الأصل في 24 ديسمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 2 أبريل 2020 .
  23. ↑ كوبريك، كايتلين (16 يناير 2020). "علماء ينتجون مواد ذاتية التكاثر" . سوماج نيوز . مؤرشف من الأصل في 20 يناير 2021. تم الاطلاع عليه في 23 أبريل 2020 .
  24. ↑ رودجرز، لوسي (17 ديسمبر 2018). "مصدر انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الضخم الذي قد لا تعرفه" . بي بي سي نيوز . مؤرشف من الأصل في 28 فبراير 2022. تم الاطلاع عليه في 23 أبريل 2020 .
  25. ↑ ويلسون، مارك (27 يناير 2020). "هذه الطوب الممولة من وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة (DARPA) قادرة على إصلاح نفسها ذاتيًا - والتكاثر" . فاست كومباني . مؤرشف من الأصل في 12 أغسطس 2020. تم الاطلاع عليه في 23 أبريل 2020 .
  26. 1 2 3 4 5 6 لي، تشونغ مين؛ لي، هي سون؛ كيم، أوك بين (نوفمبر 2018). "تصنيع الأسمنت الحيوي وتطبيقات التصميم لمنطقة حضرية مستدامة" . الاستدامة . 10 (11): 4079. Bibcode : 2018Sust...10.4079L . doi : 10.3390/su10114079 .
  27. 1 2 3 4 5 6 عرفان، م.ف.؛ حسين، س.م.ز.؛ خالد، هـ.؛ صدف، ف.؛ الذوادي، س.؛ الشاطر، أ.؛ حسين، م.م.؛ رزاق، س.أ. (2019-09-01). "تحسين إنتاج الأسمنت الحيوي من غبار أفران الأسمنت باستخدام الطحالب الدقيقة" . تقارير التكنولوجيا الحيوية . 23 e00356. doi : 10.1016/j.btre.2019.e00356 . ISSN 2215-017X . PMC 6609786. PMID 31312609 .   
  28. 1 2 3 4 ستابنيكوف، ف.؛ إيفانوف، ف. (2016-01-01)، "3 - الإنتاج البيوتكنولوجي للبوليمرات الحيوية والمضافات لمواد البناء الصديقة للبيئة" ، في باتشيكو-تورغال، فرناندو؛ إيفانوف، فولوديمير؛ كاراك، نيرانجان؛ جونكرز، هينك (محررون)، البوليمرات الحيوية والمضافات البيوتكنولوجية لمواد البناء الصديقة للبيئة ، دار وود هيد للنشر، ص 37-56 ، ISBN  978-0-08-100214-8تمت أرشفة هذا النص من المصدر الأصلي بتاريخ 19 مارس 2022 ، وتمت معاينته بتاريخ 16 أبريل 2020.
  29. 1 2 سيفان، مصطفى؛ ساماني، علي خاجه؛ بيرنجيان، أيدين (2016-03-01). "الخرسانة الحيوية: الجيل القادم من الخرسانة ذاتية الترميم". علم الأحياء الدقيقة التطبيقية والتكنولوجيا الحيوية . 100 (6): 2591-2602 . doi : 10.1007/s00253-016-7316-z . hdl : 10289/11244 . ISSN 1432-0614 . PMID 26825821. S2CID 8684622 .   
  30. ^ هاجيا، هيديهارو؛ كيمورا، كيجو؛ نيشي، إيساو؛ ياماموتو، نوريهيسا؛ يوشيدا، هيساو؛ أكدا، يوكيهيرو؛ تومونو ، كازونوري (2018/02/01). "تجرثم الدم من ديسولفوفيبريو ديسولفوريكانز: تقرير حالة ومراجعة الأدبيات" . اللاهوائية . 49 : 112– 115. دوى : 10.1016/j.anaerobe.2017.12.013 . ردمك 1075-9964 . بميد 29305996 . مؤرشفة من الأصلي بتاريخ 2022-03-18 . تم الاسترجاع 2020-04-29 .  
  31. ↑ وو، جون؛ وانغ، شيان-بين؛ وانغ، هو-فينغ؛ زنغ، ريموند ج. (24-07-2017). "ترسيب كربونات الكالسيوم المُحفَّز ميكروبيًا والمدفوع بتحلل اليوريا لتعزيز استخلاص النفط" . RSC Advances . 7 (59): 37382–37391 . Bibcode : 2017RSCAd...737382W . doi : 10.1039/C7RA05748B . ISSN 2046-2069 . 
  32. 1 2 3 4 5 "مقالات - الخرسانة ذاتية الترميم" . www.ingenia.org.uk . تاريخ الاسترجاع: 16 أبريل 2020 .
  33. ↑ دهامي، نافديب ك.؛ السبيعي، ولاء ر.؛ واتكين، إليزابيث؛ موخرجي، أبهيجيت (11 يوليو 2017). "ديناميكيات المجتمعات البكتيرية وتكوين الأسمنت الحيوي أثناء التحفيز والزيادة: الآثار المترتبة على تماسك التربة" . مجلة فرونتيرز في علم الأحياء الدقيقة . 8 1267. Bibcode : 2017FrMic...801267D . doi : 10.3389/fmicb.2017.01267 . ISSN 1664-302X . PMC 5504299. PMID 28744265 .   
  34. 1 2 3 4 5 6 7 أنبو، بيريسامي؛ كانغ، تشانغ-هو؛ شين، يو-جين؛ سو، جاي-سيونغ (2016-03-01). "تكوين معادن كربونات الكالسيوم بواسطة البكتيريا وتطبيقاتها المتعددة" . SpringerPlus . 5 (1): 250. doi : 10.1186/ s40064-016-1869-2 . ISSN 2193-1801 . PMC 4771655. PMID 27026942 .   
  35. 1 2 3 داركينز، روبرت؛ كيم، يي-يون؛ غرين، ديفيد سي؛ برود، ألكسندر؛ دافي، دوروثي إم؛ ميلدروم، فيونا سي؛ فورد، إيان جيه. (2022-07-06). "حركية الكالسيت للنمو الحلزوني والتنوي ثنائي الأبعاد" . نمو البلورات وتصميمها . 22 (7): 4431-4436 . Bibcode : 2022CrGrD..22.4431D . doi : 10.1021/acs.cgd.2c00378 . ISSN 1528-7483 . PMC 9264354. PMID 35818387 .   
  36. ↑ ستيوارت، أندرو (14 مايو 2015). "الخرسانة الحية التي يمكنها ترميم نفسها" . سي إن إن . مؤرشف من الأصل في 2 مارس 2022. تم الاطلاع عليه في 16 أبريل 2020 .
  37. ↑ "الخرسانة الحيوية: ظاهرة البناء" . استقطاب الكوبالت . تم الاسترجاع في 16 أبريل 2020 .
  38. ↑ إيزي، برايان؛ برادي، ريتشارد؛ سارداغ، سليم؛ يو، بنجامين؛ سكرلوس، ستيفن (1 يناير 2019). "بناء الطوب: تقييم الأسمنت الحيوي للهياكل ذات البصمة الكربونية المنخفضة" . وقائع مؤتمر CIRP السادس والعشرين لهندسة دورة الحياة (LCE)، جامعة بيردو، ويست لافاييت، إنديانا، الولايات المتحدة الأمريكية، 7-9 مايو 2019. 80 : 470-475 . doi : 10.1016/j.procir.2019.01.061 . ISSN 2212-8271 . 
  39. 1 2 3 4 جيروميتا، كارولينا؛ بيكو، آنا ماريا؛ بايغيرا، ريبيكا ميشيلا؛ دوندي، دانييلي؛ بابيني، ستيفانو؛ كارتابيا، ماركو؛ بيليجريني، ميركو؛ سافينو ، إيلينا (يناير 2019). "الخصائص الفيزيائية الميكانيكية والديناميكية الحرارية للمركبات الحيوية القائمة على الميسيليوم: مراجعة" . الاستدامة . 11 (1): 281. بيب كود : 2019Sust...11..281G . دوى : 10.3390/su11010281 .
  40. 1 2 3 أبليس، فريك فولكس فاجن؛ كاميري، سيرينا؛ مونتالتي، ماوريتسيو؛ كارانا، إلفين؛ يانسن ، كاسبار مب . ديكسترهويس، يناير؛ كريجسشيلد، بولين؛ ووستن ، هان أب (2019-01-05). "عوامل التصنيع المؤثرة على الخواص الميكانيكية والرطوبة والمياه للمركبات القائمة على الميسيليوم" . المواد والتصميم . 161 : 64– 71. بيب كود : 2019MatDe.161...64A . دوى : 10.1016/j.matdes.2018.11.027 . اتش دي ال : 20.500.11755/124fdf71-cdc0-426b-8f1e-e5dfb404517e . ISSN 0264-1275 . 
  41. 1 2 3 4 5 "عندما تنمو المادة: دراسة حالة حول تصميم (باستخدام) مواد قائمة على الفطريات" . المجلة الدولية للتصميم . مؤرشف من الأصل بتاريخ 31 يناير 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 أبريل 2020 .
  42. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 أتياس، نوام؛ داناي، عوفر؛ أبيتبول، تيفاني؛ طرازي، عزري؛ إيزوف، نيريت؛ بيرمان، عيدان؛ جروبمان، ياشا ج. (2020-02-10). "المركبات الحيوية الفطرية في التصميم الصناعي والمعماري: مراجعة مقارنة وتحليل تجريبي" . مجلة الإنتاج الأنظف . 246 119037. Bibcode : 2020JCPro.24619037A . doi : 10.1016/j.jclepro.2019.119037 . ISSN 0959-6526 . S2CID 210283849. مؤرشف من الأصل في 2022-03-18 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-04-2020 .  
  43. ↑ إلسكر، إليز؛ فانديلوك، سيمون؛ برانكارت، جوست؛ بيترز، إيفلين؛ لايت، لارس دي (22 يوليو 2019). " الخصائص الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية للمركبات القائمة على الفطريات مع أنواع مختلفة من الركائز الليغنوسليلوزية" . PLOS ONE . 14 (7) e0213954. Bibcode : 2019PLoSO..1413954E . doi : 10.1371/journal.pone.0213954 . ISSN 1932-6203 . PMC 6645453. PMID 31329589 .   
  44. ↑ "البناء بالفطر" . الخرسانة النقدية . 23 أبريل 2018. مؤرشف من الأصل في 16 نوفمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 18 يناير 2020 .
  45. 1 2 3 4 دهامي، نافديب ك.؛ ريدي، م. سودهاكارا؛ موخيرجي، أبهيجيت (2013). "التمعدن الحيوي لكربونات الكالسيوم وتطبيقاتها الهندسية: مراجعة" . مجلة فرونتيرز في علم الأحياء الدقيقة . 4 : 314. doi : 10.3389/fmicb.2013.00314 . PMC 3810791. PMID 24194735 .