Wat als je later in plaats van een huis te kopen gewoon een huis kan groeien? Het kan wel degelijk, door gebruik te maken van mycelium, de wortels van paddenstoelen. Doordat het ook een volledig biologisch product is kan je huis erna ook gewoon weer afgebroken worden zonder bouwafval achter te laten.
Mycelium, het beton van de natuur
Mycelium zijn de wortels van paddenstoelen, maar deze wortels op zich zijn helemaal niet sterk. Door het toevoegen van andere natuurproducten zoals hennep, stro en vlas kan er wel een sterk product bekomen worden. De wortels gaan eigenlijk alle losse stukken bij elkaar houden, een beetje zoals het toevoegen van kiezels bij beton om het sterker te maken. Net zoals bij beton moet er ook een bekisting voorzien worden waarin de mycelium mix kan groeien, de dag van vandaag zijn dit vaak plastiek vormen die maar beperkt herbruikbaar zijn. Het grootste voordeel is de hernieuwbaarheid van het materiaal maar ook het feit dat mycelium composteerbaar is, na slechts 45 dagen is de mycelium volledig opgenomen door de bodem.
Kennis van wapening van beton toepassen op mycelium?
Een van de grootste zwaktes van beton is het feit dat trekkrachten en ook buiging snel voor schade zorgen. Jammer genoeg deelt mycelium deze zwakte. Dit betekent ook wel dat de oplossingen die al gevonden zijn voor de problemen bij beton ook van toepassing zijn op dit nieuwe biomateriaal. Het wapenen van mycelium kan dus de oplossing zijn voor deze problemen.
Ontwikkelen van een natuurlijke wapening voor mycelium
Wanneer beton in een vorm gegoten moet worden wordt er meestal een bekisting gemaakt. In sommige gevallen wordt het moeilijk om de bekisting erna weer weg te halen en wordt het principe van een verloren bekisting toegepast. Bij een verloren bekisting blijft de bekisting zitten en wordt deze deel van het eindresultaat. Wat als deze verloren bekisting dan ook de wapening wordt? Bij beton is dit niet toepasbaar omdat de wapening zou roesten maar wanneer een biomateriaal wordt gebruikt zoals hier is dit geen probleem. Dit betekent dat de plastiek vormen niet meer nodig zijn die nu worden gebruikt bij het maken van mycelium en het mycelium een wapening krijgt.
Deze natuurlijke wapening die ook functioneert als bekisting heeft de vorm aangenomen van een kunst die al millennia wordt toegepast, het weven van manden. Vooral in het Oosten worden al millennia manden gewoven uit rotan, een vezel van een veel voorkomende plant die nat wordt gemaakt en dan gewoven kan worden. Wanneer deze uitdroogt wordt deze weer hard en behoudt de mand zijn vorm. Wanneer er nu nog jutte wordt toegevoegd als een binnenlaag aan deze mand kan deze opgevuld worden met de mycelium mix. Zowel de jute als de rotan zijn zeer goed in het opvangen van trek en buiging maar kunnen niet goed tegen drukkrachten, iets waar mycelium wel heel goed in is. Als de mycelium mix nu gaat groeien groeit deze vast aan de jute en aan de rotan om een sterk eindresultaat te bekomen. Het gaat hier dus eigenlijk om een nieuwe, volledig biologische composiet.
Vormen ontwikkelen op basis van functie
De reden dat deze wapening ook als bekisting kan dienen is de krachtverdeling in het materiaal. De trekkrachten en buiging zijn namelijk het meest aanwezig aan de randen van de structuur, in andere woorden waar de wapening zich dus bevindt. Om deze krachtenverdeling te bekomen moet er wel gebruik gemaakt worden van een specifieke ontwerp methode genaamd form finding.
Zoeken naar vorm
Form finding is een ontwerpmethode die gebruik maakt van computerprogramma’s om structuren te optimaliseren. In dit geval willen we heel de structuur onderwerpen aan drukkrachten, op deze manier is er enkel gelimiteerde buiging en trek aan de rand van de structuur. Hier bevinden zich ook de rotan en jutte wat dus perfect is. Om dit te testen kan er een druk- en buigproef uitgevoerd worden. Op deze manier wordt de meest optimale combinatie van materialen gevonden.
Van mand naar huis
Nu dat er een systeem is om de vorm te bepalen van deze nieuwe structuren moet de stap nog gezet worden om deze structuren ook te kunnen bouwen. Een mand of cylinder weven is namelijk een heel stuk simpeler dan een huis. Hier komt de computer terug in het verhaal. Na het optimaliseren van de vorm kan een zelf geschreven computerprogramma deze vormen ook weven. Deze weefpatronen kunnen dan met de hand uitgevoerd worden om de gewenste wapening en bekisting te maken, waarna ze bekleed worden met jutte en gevuld met mycelium. Nu is het slechts een kwestie van de mycelium te laten groeien en de structuur is klaar.
Toekomstmuziek of nabije toekomst?
Alhoewel een open structuur effectief gegroeid is moeten er wel nog wat stappen gezet worden voordat we effectief in een natuurlijk gegroeid huis kunnen gaan wonen. Het grootste voordeel van mycelium voor woningbouw is dat het niet alleen akoestisch heel goed presteert maar ook even goed isoleert als de meeste isolatiematerialen die vandaag verkrijgbaar zijn op de markt. Combineer dit met de biologische afbreekbaarheid van het materiaal en het kan goed zijn dat het aandeel van de woningbouw in de afvalberg serieus kan verminderd worden.
-Adamatzky, A., Wösten, H. A. B., & Ayres, P. (n.d.). Fungal Architectures. www.mdpi.
com/journal/biomimetics
-Ayres, P., & Danish Academy, R. (2020). Architectural Scale Kagome Weaving: Design
Methods and Fabrication Concepts. https://www.researchgate.net/publication/340464769
-Ayres, P., Grace Martin, A., Zwierzycki Phil Ayres, M., Alison Grace Martin, D., Weaver,
D., & Mateusz Zwierzycki, I. (2018). Beyond the basket case: A principled approach to the
modelling of kagome weave patterns for the fabrication of interlaced lattice structures using
straight strips.
-Biennale Architettura. (2023). In Vivo, Belgium. https://www.labiennale.org/en/architec-
ture/2023/belgium
-CEMCA. (n.d.). Training Manual for Bamboo Craft Weaving &Woven Products.
-De Belie, N. (2019). Introduction to strength of materials (course material).
-Deverick, L. (2023). SOP mycelia.
-Docomomo. (2011). Structure and Form: The Theory of “Minimal Surfaces” and the
Bridge over the Basento River by Sergio Musmeci.
-European commission. (2018). REPORT FROM THE COMMISSION TO THE EURO-
PEAN PARLIAMENT, THE COUNCIL, THE EUROPEAN ECONOMIC AND SOCIAL
COMMITTEE AND THE COMMITTEE OF THE REGIONS on the implementation of EU
waste legislation, including the early warning report for Member States at risk of missing
the 2020 preparation for re-use/recycling target on municipal waste. http://ec.europa.eu/
eurostat/web/waste/data/database,
-Fang, D. (2016). Sagrada Familia: the structure sometimes misunderstood – Form Find-
ing Lab. https://formfindinglab.wordpress.com/2016/01/13/sagrada-familia-the-str…-
ture-sometimes-misunderstood/
-Grace Martin, A. (2013). 2013 Bridges Conference. https://gallery.bridgesmathart.org/
exhibitions/2013-bridges-conference/alison-martin
-Grogan, H., Gaze, R., & Adas, W. &. (2008). Identification and control of Cobweb disease
on mushrooms Mushrooms Projects M13, M14a, M22, M26a, M29, M30 and M33.
-Hahn, J. (2022). Blast Studio 3D prints structural column from mycelium. https://www.
dezeen.com/2022/01/18/blast-studio-tree-column-mycelium-design/
-Heisel, F., Schlesier, K., Lee, J., Rippmann, M., Saeidi, N., Javadian, A., Nugroho, A. R.,
Hebel, D., & Block, P. (n.d.). Design of a load-bearing mycelium structure through in-
formed structural engineering: The MycoTree at the 2017 Seoul Biennale of Architecture
and Urbanism.
-Hélène J., B. (2024). Materials and techniques. https://www.britannica.com/print/arti-
cle/55271
-Islam, M. R., Tudryn, G., Bucinell, R., Schadler, L., & Picu, R. C. (2017). Morpholo-
gy and mechanics of fungal mycelium. Scientific Reports, 7(1). https://doi.org/10.1038/
s41598-017-13295-2
-Kaplan, G. (2008). The Catenary Art, Architecture, History, and Mathematics.
-Lelivelt, R., Lindner, G., Teuffel, P., & Lamers, H. (n.d.). The production process and com-
pressive strength of Mycelium-based materials First International Conference on Bio-based
Building Materials THE PRODUCTION PROCESS AND COMPRESSIVE STRENGTH OF
MYCELIUM-BASED MATERIALS. www.tue.nl/taverne
-Martian Mushrooms. (2024). Mushroom Contamination: The Beginner’s Guide | UK.
https://martian-mushrooms.com/pages/mushroom-contamination-the-beginner…
-Pharr, M. (2021). Subdivision Surfaces. Physically Based Rendering: From Theory To
Implementation. https://pbr-book.org/3ed-2018/Shapes/Subdivision_Surfaces
-Piacentino, G. (2023). Weaverbird - Topological Mesh Editor - Grasshopper. https://www.
grasshopper3d.com/group/weaverbird
-Piker, D. (2017). Kangaroo Physics | Food4Rhino. https://www.food4rhino.com/en/app/
kangaroo-physics
All images and tables by author unless specified otherwise
references
200
-Studio Russi. (2022). 인테리어 라탄 조명 만들기[라탄공예]취미 온라인클래스
105:Rattan Craft : Make rattan lampshade ,wicker craft,cane - YouTube. https://www.
youtube.com/watch?v=rMsdmtj9Y3Y&list=PLa3063Fg4m5K0z2-Fh8XB5QN1QLncn-
Ju2&index=16
-Tedeschi, A. (2011). SERGIO MUSMECI | PONTE SUL BASENTO | DIGITAL SIMULA-
TION |. https://teaching.arturotedeschi.com/?p=2251
-Tomas, A., Martí-Montrull, P., Tomás, A., & Martí, P. (2010). OPTIMALITY OF CAN-
DELA’S CONCRETE SHELLS: A STUDY OF HIS POSTHUMOUS DESIGN. In Article
in Journal of the International Association for Shell and Spatial Structures. https://www.
researchgate.net/publication/279761881
-Udstillingen Det Kongelige Akademi. (n.d.). Retrieved May 24, 2024, from https://
my.matterport.com/show/?m=yG5vx7JgRiR
-Watson, J. (2019). Lo-TEK: Design by Radical Indigenism. Taschen. https://books.google.
be/books?id=MEfpxgEACAAJ