切割的坯料菌絲體及方法
2023-08-13 00:25:36 2
專利名稱：切割的坯料菌絲體及方法
技術領域：
本發明總體上涉及坯料菌絲體，尤其涉及將該坯料菌絲體切割成結構零件的方法。
背景技術：
塑料和泡沫塑料已廣泛應用於大量工業和消費用途。具體地，聚氨酯塑料、泡沫和彈性體，以及其他類似的基於石油的產品已用於汽車工業，例如用來裝備車輛內部。由於這些材料的非生物降解性，以及再生這些資源時有限的利用度和耗時的工序，對可生物降解或「綠色」組件的關注已穩步增大。本發明涉及「綠色」原材料，其能應用於工業上目前採用基於石油和其他類似的塑料及泡沫的複合材料的生產。
發明內容
本發明的一個方面包括製備車輛零件的方法，該方法包括由交織的菌絲培養活的菌絲體叢。固化菌絲體叢以終止菌絲體生長。將菌絲體切割成無需進一步處理即用於車輛中的單個的結構組件。本發明的另一方面包括製備結構零件的方法，該方法包括由交織的菌絲培養活的菌絲體叢。固化活的菌絲體叢以終止菌絲體生長。處理固化的菌絲體以形成硬化的真菌團。 將硬化的真菌團切割成單個構件。本發明的再一方面包括結構性車輛零件，其具有從單個交織的均勻菌絲團中切割並且可操作地接合到車輛的一部分的組件。通過研究以下說明書、權利要求和附圖，本領域技術人員可以理解和領會本發明這些和其他的方面、目的和特徵。
圖1是活菌絲體結構的放大圖；圖2是車輛的俯視透視圖，該車輛包含本發明菌絲體組件的若干實施例；圖3是說明製備菌絲體組件的方法的一個實施例的流程圖；圖4是用於製備模製菌絲體組件的注模裝置的一個實施例的俯視透視圖；圖4A是圖4的注模裝置的俯視透視圖，該注模裝置的第二模具型腔與第一模具型腔分離；圖4B是模製菌絲體組件的一個實施例的俯視透視圖；圖4C是模製菌絲體組件沿線IVC-IVC的橫斷面圖；圖5是說明製備模製菌絲體組件的方法的另一個實施例的流程圖；圖5A是製備模製菌絲體組件的方法的再一個實施例的流程圖；圖6是用於製備模製複合菌絲體組件的注模裝置的另一個實施例的俯視透視圖；圖6A是圖6的裝置的俯視透視圖，該裝置的第二模具型腔與第一模具型腔分離；
圖6B是複合菌絲體組件的俯視透視圖；圖6C是模製複合菌絲體組件沿線IVC-IVC的橫斷面圖；圖7是製備菌絲體組件的方法的再一個實施例的流程圖；圖8A是用於模製菌絲體組件的模製裝置的一個實施例的側視橫斷面圖；圖8B是圖8A的模製裝置模具型腔閉合時的側視橫斷面圖；圖8C是圖8A的模製裝置模具型腔打開時的側視橫斷面圖；圖8D是圖8C的VIIID區域的放大圖；圖9是圖2的控制臺扶手IX的一個實施例的俯視透視圖，該控制臺扶手包含菌絲體組件；圖9A是圖9的控制臺扶手沿線IXA-IXA的側視橫斷面圖；圖10是說明製備雙菌絲體組件的方法的一個實施例的流程圖；圖11是用於製備雙層菌絲體組件的模製裝置的側視橫斷面圖；圖IlA是顯示處於閉合狀態的圖11的模製裝置的側視橫斷面圖；圖IlB是顯示處於打開狀態的圖11的模製裝置的側視橫斷面圖；圖IlC是圖IlB的XIC區域的放大圖；圖IlD是製作雙菌絲體組件的模製裝置的第一模具組件和第三模具組件的側視橫斷面圖；圖IlE是處於閉合狀態的圖IlD的模製裝置的第一和第三模具組件的側視橫斷面圖；圖IlF是處於打開狀態的圖IlD的模製裝置的第一和第三模具組件的側視橫斷面圖；圖IlG是圖IlF的XIG區域的放大圖；圖12是包含雙菌絲體組件的圖2的門扶手XII的一個實施例的俯視透視圖；圖12A是圖12的門扶手沿線XIIA-XIIA的放大圖；圖13是說明製備其中配置有物體的菌絲體組件的方法的一個實施例的流程圖；圖14是用於將物體連接至菌絲體結構的模製裝置的一個實施例的俯視透視圖；圖14A是圖14的模製裝置在製備其中配置有物體的菌絲體組件之後的俯視透視圖；圖14B是其中配置有物體的圖14A的菌絲體組件的俯視透視圖；圖14C是圖14B的菌絲體組件沿線XIVC-XIVC的俯視透視橫斷面圖；圖15是說明製備管狀菌絲體組件的方法的一個實施例的流程圖；圖15A是管狀菌絲體組件一端的俯視透視圖；圖15B是管狀菌絲體組件的另一個實施例的俯視橫斷面圖；圖16是說明製備硬化的菌絲體組件的方法的一個實施例的流程圖；圖17是菌絲體組件的一個實施例在切割之前的俯視透視圖；圖17A是菌絲體叢的一個實施例在切割成菌絲體組件之後的俯視透視圖；圖18是包含菌絲體組件的圖2的隔熱罩XVIII的一個實施例的俯視透視圖；圖18A是沿線XVIIIA-XVIIIA的橫斷面圖；圖19是包含菌絲體組件的圖2的頂篷XIX的一個實施例的俯視透視圖19A是沿線XIXA-XIXA的側橫斷面圖；圖20是說明製備發泡菌絲體組件的方法的一個實施例的流程圖；圖21是用於製備發泡菌絲體組件的攪拌容器的一個實施例的側橫斷面視圖；以及圖22是另一個攪拌容器的側橫斷面圖。
具體實施例方式為了在此描述的目的，「上」、「下」、「右」、「左」、「後」、「前」、「垂直」、「水平」和其衍
生詞應該如圖2所指方位與發明相關。然而，應該理解，本發明可採取各種替代性方位，除非明確指明有相反情況。還要理解的是，附圖中闡明的和下述說明中描述的具體裝置和工序僅是權利要求所限定的本發明思想的示例性實施例。因此，除非權利要求明確不同地指定，在此公開的有關實施例的具體尺寸和其他物理特徵不應認為是限制性的。真菌，包括蘑菇，是大量真核生物中豐富的生長快速的成員。整體上，真菌獨立於植物和動物，在它們自己的領域分類。據估計，真菌界包含約150萬個種。已證明某些真菌種的生長能力及顯著的物理性質使得它們成為多種當今塑料和泡沫中某些成分的合適的替代品。多數真菌種具有發育完好的菌絲體部分，通過此部分，真菌與其環境相通，並且此真菌部分有巨大的潛力以結合到多種工業上的零部件中。如圖1所示，菌絲體由大量菌絲組成，菌絲是能夠長到數釐米長的絲狀、管狀、線狀結構(直徑可以是約2微米到約10微米的任何數值)。菌絲通常在單條菌絲的末端生長。菌絲的末端被稱為頂端(apex)，並且每個頂端通常包含一組聚集的導管，其是包含蛋白、脂質和其他這樣的有機分子的細胞結構。 通過被稱為分枝(branching)的過程，菌絲典型地生長和伸長，沿原有菌絲頂端形成新的末端，或者生長的菌絲能在其頂端處分叉，形成兩條平行生長的菌絲。這些是真菌朝向它們的食物源生長的某些方式。多數絲狀真菌以極性方式生長，由此菌絲從它們的頂端向一個方向延伸。也出現居間延伸，由此頂端下面的菌絲室縱向擴張。在某些種中，在蘑菇柄和其他大的真菌器官的發育期間也出現體積擴張。原有菌絲通過極性頂端生長、居間延伸、體積擴張和分叉延伸引起高度複雜的膜的發育，該膜是交織的、不斷分枝的細胞鏈的膜，其中細胞鏈形成互相連接的菌絲體網絡。菌絲體通常作為真菌的營養體(vegetative)部分被提及。菌絲體典型地在土壤頂部數英寸之下生長，真菌的某些種具有能夠在一天內長數英寸的菌絲體部分。菌絲體叢， 是由數個不同的菌絲體網絡組成的結構，能覆蓋數千英畝。菌絲體的網絡狀結構用來從環境中吸收營養物質，以滋養相關的真菌。具體地，菌絲分泌接觸潛在性食物源的酶。這些酶將該食物源複雜的聚合體結構分解為基礎的單體，其能夠被菌絲體通過擴散或主動運輸而吸收，然後被真菌消化。真菌界經常被與植物界相比對，但是這兩個界之間的差別是顯著的。真菌的真核細胞具有細胞壁，其包含麩質(例如β-1，3-葡聚糖)和生物聚合物幾丁質。與真菌不同， 植物的細胞壁包含多糖纖維素。真菌是已知的唯一在其細胞壁中既含有結構分子幾丁質又含有葡聚糖的有機體。幾丁質是含氮的修飾多糖，其不僅形成真菌細胞壁的主要成分，還是諸如甲殼類動物、昆蟲的節肢動物的外骨骼以及類似章魚和魷魚的頭足類動物角喙中的主要成分。
如下所示，幾丁質在每個單體上具有乙醯胺基和羥基。纖維素在每個單體上具有兩個羥基，並且相比纖維素，幾丁質結構中乙醯胺基的存在使幾丁質和鄰近聚合物之間的 S鍵結合得以增強。形成更多氫鍵的能力賦予幾丁質聚合物基質增強的抗張強度。菌絲體穿過地表下地貌侵略性地分枝，由此與能感染或傷害有關真菌的大量有機體直接接觸。然而，儘管菌絲體結構只有一個細胞壁厚，但菌絲體在自然界中茂盛生長，並且被發現於真菌細胞壁中的令人驚嘆的幾丁質分子充分保護。
權利要求
1.一種結構性車輛零件，其特徵在於，包含從單個交織的均勻菌絲團中切割並且可操作地接合到車輛的一部分的組件。
2.根據權利要求1所述的結構性車輛零件，其特徵在於，進一步包含 位於組件之上的薄片塗層。
3.根據權利要求1所述的結構性車輛零件，其特徵在於，進一步包含 位於組件內部的高強度纖維。
4.根據權利要求1所述的結構性車輛零件，其特徵在於，進一步包含 位於組件內部的可生物降解的聚合物。
全文摘要
一種製備車輛零件的方法，該方法包括由交織的菌絲培養活的菌絲體叢。固化菌絲體叢以終止菌絲體生長。將菌絲體切割成無需進一步處理即用於車輛中的單個的結構組件。
文檔編號B29C45/14GK102329512SQ20111015286
公開日2012年1月25日 申請日期2011年6月8日 優先權日2010年6月9日
發明者查爾斯·艾倫·羅科, 雷蒙德·愛德華·卡利什 申請人:福特全球技術公司