注模菌丝体及其方法_3

文档序号:9608171阅读:来源:国知局
米碳纤维。同 样可预期的是金属纳米颗粒70的加入可增强成形的零件52的电导率。可选择地,可预期 的是该添加剂可W是多种不同的添加剂或多种添加剂的组合。还可使用在菌丝体生长终止 之后应用有助于形成刚性成形零件的增塑剂。
[0077]合适的增塑剂的一个例子是加入到浆料中的可溶聚合物。水溶性塑料膜是可溶性 聚合物,其物理性质与发现于吹塑膜中的聚合物的物理性质类似。当与足够量的液体接触 时,水溶性塑料膜能完全溶解。某些水溶性膜溶解之后,在液体蒸发时还具有重组的能力。 当前,水溶性聚合物在水溶性包装、阻隔膜、制图膜、医药用品和其他的一系列工业中具有 多种应用。
[007引现在参照图5A所示的实施例,可溶性聚合物(步骤80)与液体(步骤36)和骨料 (步骤34)结合形成包括聚合物颗粒溶液的液态骨料(步骤81)。该溶液中聚合物颗粒的 浓度依液体相对所使用的可溶性聚合物的量而变化。就水溶性塑料膜来说,该膜能被分成 更小的部分或被粉碎W缩短溶解时间。所得到的聚合物颗粒溶液总体上具有水的粘度。因 此,该溶液适合于注模程序。然后聚合物颗粒溶液与真菌接种体(步骤38)结合形成浆料 (步骤82)。然后可W将所得到的混合物放入容器中,例如打开的模具或闭合的模具中(步 骤83)。然后可W将该容器放入适合菌丝体生长的环境中(步骤84)。随着菌丝生长(步 骤84),它们会穿过并围绕骨料的营养物质和聚合物颗粒生长,形成与颗粒之间的结合,运 种结合会留在最终塑化的结构中。具体地,随着菌丝体和塑料混合物的生长,菌丝体的几 下质与可溶性塑料聚合物颗粒结合,从而完全并均匀地将聚合物颗粒包含在所得到的结构 中。颗粒、菌丝体和骨料的混合物也能够被注模或压模,通过喷涂机构喷涂至基体或放入合 适的容器W形成板材,其能在此生长,然后通过公知手段进一步加工。最终的结构将保持聚 合物的性质,如聚合物的刚性和强度。混合物充分生长之后(步骤84),零件被固化(步骤 86)W结束生长周期并且随后通过如下述的公知手段成形(步骤88)至期望的形状。可W 仅通过使增塑剂变硬固化该结构,运能有效终止菌丝体生长。由于包含在该结构中的塑料 聚合物,所得到的结构具有显著的刚性,并且能在其产物中使用不同量的聚合物W改变该 结构的性质。运使得完成的复合零件能够是薄壁结构,此结构不要求类似零件需要的密度 或尺寸来获得相同的刚度。由于菌丝体和水溶性塑料是生物降解的,由菌丝体和塑料混合 物所得到零件是刚性的、耐用的和可生物降解的零件。
[00巧]现在参照图7和8A-9A,制备成形的零件的另一种方法包括提供骨料(步骤34)和 将该骨料与流体混合(步骤36)W生成液态骨料(步骤32)。提供真菌接种体(步骤38) 并且与该液态骨料混合(步骤39)W生成混合浆料90。将浆料90放入模具型腔92 (步骤 93),并且将盖板94放在模具型腔92之上(步骤95),如上面在类似工序中所述。可预期 的是可将顶部模具96放置在模具型腔92之上(图8A),其中,在真菌接种体的细胞生长成 活菌丝体95期间,顶部模具96将盖板94保持在模具型腔92之上合适的位置。如图SB中 所示,允许菌丝体95生长一段预先确定的时间,直到菌丝体与盖板94的底面物理接合(步 骤96)。可预期的是,盖板94可包括接合面98,其具有协助菌丝体95与盖板94之间物理 结合的孔或多孔表面区域。活菌丝体95大量排列的互相连接的菌丝完全长入接合面98,由 此与盖板94物理禪接或连接。由于菌丝体95与盖板94之间的物理连接,不需要粘合剂。 因此,取消了一个制造步骤。也可W预期到其他在盖板94的接合面98上形成使菌丝体95 缠附的延伸的表面区域的构造。在菌丝体95长到与盖板94的接合面98牢固连接之后,对 模具型腔92加热W终止菌丝体95的进一步生长(步骤99)。然后从模具型腔92移除完 成的零件100,其即可用于进一步的加工(步骤102)或安装到车辆(图9和9A)。在另一 实施例中,可预期的是盖板94可热烙接至菌丝体95或在菌丝体95之上延伸。现在参照图 10和11-11G,制备成形的零件的另一实施例包括准备特别适合制备高密度构件的骨料(步 骤112)和流体(步骤113),并将该骨料与液体混合(步骤114)。所得到的形成的液态骨 料(步骤114)与真菌接种体混合(步骤118)W形成浆料120 (步骤122),其用于生成密实 的、刚性的和结构上可靠的基体。然后将浆料120放入第一模具型腔124 (步骤126)。用第 二模具型腔128封盖在第一模具型腔124上(步骤128),并且使真菌接种体长成菌丝体基 体130 (步骤132)。在菌丝体生长期间,湿度水平总体上保持在20到100百分比之间的水 平。另外,溫度保持在55华氏度到90华氏度之间。菌丝体基体130完全充满由第一和第 二模具型腔124、128形成的空腔134之后,例如通过加热至150华氏度溫度保持1到15天 固化菌丝体基体130 (步骤136),W终止菌丝体的进一步生长。菌丝体基体130固化之后, 菌丝体基体130的形成结束(步骤138)。
[0080] 再次参照图10和11-11G,菌丝体基体130形成的同时或之后,使特定适合于制备 类似泡沫的弹性菌丝体结构的骨料(步骤140)和液体(步骤142)混合W形成液态骨料 (步骤146)。引入真菌接种体(步骤148),其用于生成类似泡沫的最终菌丝体产品并且 与该液态骨料混合W形成浆料149 (步骤150)。将第二模具型腔128从完成的菌丝体基体 130之上的第一模具型腔124移除。将浆料149放入菌丝体基体130之上的第一模具型腔 124 (步骤151)。然后用第=模具型腔152封盖在第一模具型腔124之上(步骤153),并且 使适合制备类似泡沫的菌丝体155的真菌接种体生长。形成完成的复合零件160,并通过热 或其他如上在之前实施例中所述的手段固化零件160 (步骤162)。在图示的实施例中,泡沫 生长进入加在菌丝体155之上的盖板156的接合面154 (步骤157),直到第=模具型腔152 与菌丝体基体130之间的空隙被生长的类似泡沫的菌丝体155完全充满(步骤159)。然后 移除第=模具型腔152,从第一模具型腔124移除完成的零件160,W进行进一步的加工和 整修工作(步骤164)或放入例如图2所示的车辆中。图12和12A说明了通过运个工序形 成的双菌丝组件。
[0081] 现在参照图13和14-14C,在另一实施例中,在菌丝体生长期间,将物体,如所示的 栓180、或较链、扣件等放入模具182。引入骨料(步骤184)和引入流体(步骤186)W形 成液态骨料(步骤190),随后,在该液态骨料中加入真菌接种体(步骤188)并且混合W形 成浆料(步骤191)。将浆料放入第一模具型腔192 (步骤193)。同时,将欲模制在活菌丝 体中的栓180也插入到第一模具型腔192 (步骤195)。将第二模具型腔194封盖在第一模 具型腔192上(步骤196),使菌丝体生长(步骤198),由此菌丝体的菌丝长入并且结合于 放入模具182中的制品。菌丝体的生长完全充满在第一和第二模具型腔192、194之间形成 的模具型腔之后,固化菌丝体(步骤200)W终止进一步的菌丝体生长,并移除完成的零件 201 (步骤202)。零件201之后可被进一步加工或安装到如图2所示的车辆中。
[0082] 现在参照图15-15B,通过准备骨料(步骤222)、准备液体(步骤224)W及将该骨 料与该液体混合W生成液态骨料(步骤226)来制备硬化的管状结构220。引入真菌接种体 (步骤228),并与该液态骨料混合形成浆料(步骤230)。将浆料放入模具型腔(步骤232), 使菌丝体长成预先确定的形状(步骤234)。菌丝体长成预先确定的形状之后,仍在生长周 期时,将活菌丝体卷成类似管的结构(步骤236),形成多层菌丝体(图15A)。使菌丝体进 一步生长成类似管的形状(步骤238),其菌丝从菌丝体中伸出,在圆筒或管的中屯、交织。可 预期的是该管的直径可W大至=英尺或小至0. 125英寸。通过加热或其他手段固化该管之 后(步骤239),形成管状的完成的零件240 (步骤242),并准备安装到车辆。管状的完成的 零件240包括在管外面的外部244和在管状的完成的零件240内部246具有不同密度的结 构。在活菌丝体丛生长期间,将菌丝体丛卷起W在管状的完成的零件240的内部246和管 的外部244之间形成搭接部248。可预期的是,当管状的完成的零件240的内部246上的菌 丝生长并缠在一起时,搭接部248将得W保持。
[0083] 如图15B所示,在另一实施例中,在固化之前,将管状的完成的零件250卷若干次 W形成管状的完成的零件250的内部部分252,该零件整体具有混合的密度。随着管状的完 成的组件240、250生长,菌丝缠结和融合,形成牢固的类似骨头的结构,固化之后,其在多 种应用中用作结构支撑。管状的完成的零件250可卷若干次W在搭接部254形成之前形成 更大的管状结构。再次,应该理解的是,直至固化工序之前,菌丝在运个卷起的形状中生长 进入彼此,在固化时,将由卷起的菌丝体形成的管状的完成的零件250加热至高于150华氏 度的溫度,W形成硬化的管状构件。
[0084] 根据一实施例,菌丝体丛总体上会生长至大约0. 125英寸和2. 0英寸之间的厚度。 可预期的是菌丝体丛将会生长至少1到15天,还可预期的是可向菌丝体丛提供富氧气体W 刺激生长。骨料可由上述的骨料的任何一个形成,但可预期的是由挪子、大米、玉米、或它们 的混合物形成的骨料对于生成菌丝体丛、特别是具有长的缠结在一起的菌丝的菌丝体丛是 理想的。
[00化]通过将管状结构加热到至少150华氏度的溫度保持至少一天的时间将使该管
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