Le pressage à chaud inverse fondamentalement le comportement naturel de mouillage du mycélium de Fomes fomentarius. Le processus fait passer le matériau d'un état naturellement hydrofuge (hydrophobe) à un état absorbant l'eau (hydrophile). Ce changement radical se produit parce que l'application simultanée de chaleur et de pression détruit les mécanismes chimiques et physiques qui permettaient à l'origine au mycélium de repousser l'eau.
La transition vers l'hydrophilie est motivée par deux mécanismes simultanés : la dénaturation thermique des protéines de surface hydrophobes et l'effondrement physique des micropores qui piègent l'air.
Mécanismes de modification de surface
Pour comprendre pourquoi ce changement se produit, nous devons examiner comment l'environnement de pressage à chaud affecte la structure biologique du mycélium.
Dénaturation thermique des protéines
Le mycélium naturel repose sur des protéines de surface hydrophobes spécifiques pour repousser l'eau.
Lorsqu'elles sont exposées aux températures élevées d'une presse de laboratoire chauffée (souvent autour de 160 °C), ces protéines subissent une dénaturation.
La chaleur modifie la conformation structurelle des protéines, les privant de leurs propriétés hydrophobes fonctionnelles.
Élimination de la microstructure de surface
L'hydrophobie n'est pas seulement chimique ; elle est aussi morphologique.
Le mycélium naturel contient un réseau de micropores qui piègent l'air, empêchant l'eau de mouiller complètement la surface.
La pression extrême appliquée pendant le traitement (jusqu'à 100 MPa) entraîne l'élimination de ces micropores qui piègent l'air.
Sans ces poches d'air agissant comme barrière, l'eau peut entrer en contact direct avec le matériau de surface, entraînant un mouillage rapide.
Comprendre les compromis
Bien que la perte d'hydrophobie puisse sembler être un inconvénient, elle est une conséquence directe de la densification structurelle.
Le coût de la densification
Le processus de pressage à chaud comprime le mycélium à des degrés extrêmes, réduisant souvent sa hauteur de plus de 95 %.
Cela transforme un réseau lâche et poreux en une feuille de haute densité.
Bien que cela détruise la structure poreuse nécessaire à l'hydrophobie, cela facilite le contact étroit et la liaison entre les hyphes.
Gain mécanique vs perte de surface
Le compromis pour devenir hydrophile est une augmentation significative de la résistance à la traction et de la rigidité.
Vous échangez efficacement la protection de surface naturelle du matériau contre une intégrité mécanique supérieure.
Les utilisateurs doivent reconnaître que la structure "lâche" nécessaire à l'hydrophobie est incompatible avec la structure "dense" requise pour une rigidité élevée dans ce processus spécifique.
Implications pour l'application des matériaux
La décision d'utiliser le pressage à chaud doit être dictée par les exigences de performance spécifiques de votre application finale.
- Si votre objectif principal est la capacité de charge mécanique : Vous devriez procéder au pressage à chaud pour obtenir une densité et une rigidité élevées, mais vous devez anticiper que le matériau nécessitera un revêtement secondaire pour résister à l'eau.
- Si votre objectif principal est l'hydrophobie naturelle : Vous devez éviter la densification à haute pression, car la conservation des protéines hydrophobes natives et de la microstructure poreuse est essentielle à cette propriété.
En fin de compte, le pressage à chaud transforme essentiellement le mycélium d'une mousse biologique poreuse en un composite dense et hydrophile.
Tableau récapitulatif :
| Facteur | État Naturel | État après pressage à chaud |
|---|---|---|
| Comportement de mouillage | Hydrophobe (Repousse l'eau) | Hydrophile (Absorbe l'eau) |
| Protéines de surface | Fonctionnelles et répulsives | Dénaturées thermiquement |
| Microstructure | Poreuse (piège l'air) | Dense (pas de micropores) |
| Densité | Faible (mousse poreuse) | Élevée (95 % de compression) |
| Résistance mécanique | Plus faible | Augmentée de manière significative |
| Meilleure application | Résistance à l'humidité | Composants de charge |
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Références
- Huaiyou Chen, Ulla Simon. Structural, Mechanical, and Genetic Insights into Heat‐Pressed <i>Fomes Fomentarius</i> Mycelium from Solid‐State and Liquid Cultivations. DOI: 10.1002/adsu.202500484
Cet article est également basé sur des informations techniques de Kintek Press Base de Connaissances .
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