[发明专利]生长在空隙空间中的真菌生物聚合物的提高的均质性

说明书

使生物聚合物材料生长的方法采用在置于封闭孵育室的容器中孵育包含营养基质和真菌的生长培养基，具有经过每个容器的气流，同时将孵育室保持在湿度、温度、二氧化碳和氧气的预定环境下。可以平行于或垂直于生长培养基的表面引导气流。

这是非临时专利申请，并且要求2017年11月14日提交的临时专利申请第62/707,704号的权益。

与公开的美国专利申请US 2015/0033620(A)所描述的真菌生物聚合物相比，本发明涉及产生均质性、强度和密度提高的生物材料的方法。

如公开的美国专利申请US 2015/0033620(A)所述，用于产生真菌生物聚合物产物的环境条件，即高二氧化碳(CO₂)含量(按体积计从5％至7％)和升高的温度(85°F-95°F)，防止真菌完全分化为蘑菇。没有产生菌柄、菌盖或孢子。升高的温度加速了组织的产生。生物聚合物产物生长到工具的空隙空间中，从而用未分化的菌丝体几丁质聚合物填充该空间，随后将其从基质中提取并干燥。

简而言之，本发明允许产生坚韧、柔韧的材料，该材料可用于在诸如室内装饰、服装/时装、军事装备、运动装备和鞋类等许多应用中代替皮革、类皮革材料、织物以及高密度高强度泡沫。

本发明涉及在定向气流的条件下使真菌生物聚合物生长，在生长的生物表面上沉积水分和溶质，例如矿物质，通过基布(scrim)或膨松的非基质基体生长，以及在整个生长过程中使湿度分布波动，以诱导出更均质的材料并产生一系列材料密度。真菌生物聚合物产物完全由真菌菌丝体组成。

本发明的一个实施方案是将用于产生真菌生物聚合物的所含的接种的生长培养基置于生长围栏(growth enclosure)中，该生长围栏装备成在生长培养基的至少一个表面上递送定向气流。

在该实施方案中，使生物聚合物材料生长的方法包括以下步骤：提供多个容器，每个容器界定含有生长培养基的空腔，所述生长培养基包含营养基质和真菌；将容器置于封闭孵育室(incubation chamber)中；将孵育室保持在湿度、温度，二氧化碳和氧气的预定环境下，所述预定环境足以产生菌丝体生物聚合物同时防止所述真菌完全分化为蘑菇；引导含有高二氧化碳含量的气流通过所述孵育室，以经过每个容器中的生长培养基；和将每个容器中的生长培养基孵育足够真菌消化营养基质并在每个容器中产生完全由真菌菌丝体组成的菌丝体生物聚合物的时间段。

可以将每个容器置于“气流箱”内的孵育室内，使得该容器的高度与气流相互作用，或者可以将每个容器沉入气流箱中，从而可以使用该箱的总横截面。

根据本发明，将气流横向于容器或垂直于容器引导到封闭的孵育室中。

本发明的第二个实施方案采用了在至少一个生长表面上的、水分和矿物质的受控沉积，以基于水分和矿物质沉积体积诱导具有一系列密度的均质性。

在该实施方案中，使生物聚合物材料生长的方法包括以下步骤：提供多个容器，每个容器界限定含有生长培养基的空腔，所述生长培养基包含营养基质和真菌；将多个容器置于封闭的孵育室中；将孵育室保持在湿度、温度、二氧化碳和氧气的预定环境下，所述预定环境足以产生菌丝体生物聚合物同时防止所述真菌完全分化为蘑菇；通过所述孵育室分配雾，以经过每个容器中的生长培养基；以及将每个容器中的生长培养基孵育足以在每个容器中产生菌丝体生物聚合物的时间段。

根据本发明，雾包括水分和溶质，例如矿物质。

本发明的第三个实施方案涉及真菌生物聚合物通过与基质生长表面直接接触或升高到其上方的基布或膨松的非基质基体而生长，以及在不使用盖子的容器中生长。

第四个实施方案在整个周期的持续时间内，在生长时间段采用湿度百分比的波动，以诱导均质性提高的更高密度的材料。

第五个实施方案使用具体气流速率以获得一系列气生菌丝体密度和机械性能。