Twee studenten met verschillende opleidingsachtergronden onderzochten dezelfde onderzoeksvraag voor deze materiaalontwikkeling, ieder vanuit hun eigen aanpak. De onderzoeksvraag was: Wat is de haalbaarheid van het op een schaalbare manier vervaardigen van een mycelium-kleicomposiet? De studenten kregen een lijst met mogelijke soorten en substraten/voedingsstoffen, evenals het protocol voor het gebruik van mycelium om composieten te maken – de rest was aan de studenten zelf, aan de kennis die zij tijdens hun academische opleiding hadden ontwikkeld en aan hun creativiteit.
Winnie Yang, student Biomedical Laboratory Research (BML) aan Avans, richtte zich tijdens haar stage op de biologische kant van het materiaalonderzoek: hoe groeit mycelium in combinatie met klei en welke omstandigheden beïnvloeden deze groei? Onder andere onderzocht zij de invloed van voedingsstoffen, kleiomstandigheden en inoculatiemethoden op de ontwikkeling van mycelium.
Hawa Ahmed, student Environmental Science for Sustainability, Ecosystems and Technology (ESSET) aan Avans, onderzocht tijdens haar afstudeerproject hoe verschillende combinaties van mycelium, klei en vezelmaterialen kunnen leiden tot een sterk en bruikbaar composietmateriaal. Haar onderzoek richtte zich op de ontwikkeling van de materiaalstructuur: welke samenstellingen zorgen voor voldoende myceliumgroei, een goede interne structuur en voldoende sterkte voor verder onderzoek?
.
Beide onderzoeken vonden plaats binnen een gebied van materiaalontwikkeling waarin veel aspecten nog onbekend zijn, en op een multidisciplinaire manier waarbij biologie, materiaalkunde, kleimineralogie en civiele techniek werden gecombineerd. Juist dit maakte het interessant: door experimenten uit te voeren, resultaten te analyseren en keuzes te maken op basis van wat zichtbaar werd in het laboratorium.
Winnie: onderzoek naar de biologische kant van myceliumgroei
Winnie kwam vanuit de opleiding Biomedical Laboratory Research in een nieuwe context terecht. Ze had al ervaring met mycelium uit eerdere projecten, maar niet binnen biobased bouwmaterialen.
“Tijdens mijn eerdere projecten had ik al met mycelium gewerkt, maar niet in deze richting. Ik wilde zien hoe het zou zijn binnen een ander vakgebied.”
Binnen MycoClay onderzocht Winnie de biologische kant van het materiaalonderzoek: hoe groeit mycelium in combinatie met klei en welke omstandigheden beïnvloeden deze groei? Een belangrijk onderdeel hiervan was het onderzoeken welke voedingsstoffen mycelium nodig heeft om goed te groeien.
In haar onderzoek keek Winnie naar de invloed van voedingsstoffen zoals glucose en gistextract. Haar waarnemingen lieten zien dat het toevoegen van deze voedingsstoffen de groei kon ondersteunen en dat er verschillen zichtbaar waren in de groeisnelheid. Winnie benadrukt dat ze dit niet volledig heeft kunnen testen en daarom geen harde conclusies trekt.
“Met voedingsstoffen kun je echt een verschil in groeisnelheid zien. Maar het brengt ook meteen andere problemen met zich mee.”
Een van deze problemen was contaminatie. Vooral bij glucose was er een risico, omdat andere micro-organismen het ook als voedingsbron kunnen gebruiken. Daarom ziet Winnie mogelijkheden voor vervolgonderzoek, zoals het testen van andere koolstofbronnen, het verder onderzoeken van de glucoseconcentratie of het kijken naar welke voedingsstoffen het meest geschikt zijn voor het materiaal.
Ze onderzocht ook de invloed van de klei en de manier waarop het mycelium werd ingebracht. Gehydrateerde klei bood betere omstandigheden voor groei dan droge klei. Een vast inoculum presteerde ook beter, omdat het mycelium al op een substraat was gegroeid voordat het aan het materiaal werd toegevoegd.
Hawa: ontwikkeling van mycelium-kleicomposieten
Tijdens haar afstudeeronderzoek onderzocht Hawa welke combinaties van mycelium, klei en vezelmaterialen kunnen leiden tot een sterk en bruikbaar composietmateriaal.
Hawa studeert Environmental Science, een brede opleiding waarin onderwerpen zoals duurzaamheid, technologie, ecologie en laboratoriumonderzoek samenkomen. Haar keuze voor MycoClay kwam voort uit de wens om tijdens haar afstudeeronderzoek een nieuw vakgebied te verkennen.
“Het is een composietmateriaal dat nog niet goed bekend is. Dat maakt het interessant, omdat je kunt onderzoeken welke informatie je eruit kunt halen en hoe je ermee verder kunt.”
Binnen het project werkte Hawa met verschillende combinaties van mycelium, klei en vezelmaterialen zoals hennepscheven, miscanthus en koolzaadstro. Het doel was om te onderzoeken welke samenstellingen konden leiden tot voldoende groei, interne structuur en stabiliteit van het materiaal.
Een belangrijk onderdeel van haar onderzoek was het systematisch testen van verschillende formuleringen. Ze keek naar zichtbare uitwendige myceliumgroei en naar de interne ontwikkeling door monsters open te snijden. Op basis van deze waarnemingen werden formuleringen geselecteerd of uitgesloten.
Ze onderzocht ook verschillende manieren waarop het mycelium in de klei werd ingebracht. De methode met een vast inoculum bood volgens haar een voordeel, omdat het mycelium al een groeifase had doorgemaakt voordat het op het composiet werd aangebracht. Daarnaast keek ze naar de invloed van omgevingsomstandigheden, zoals luchtvochtigheid, en onderzocht ze of mycelium ook onder omstandigheden met een lagere luchtvochtigheid groei kon vertonen.
Onderzoek betekent voortdurend bijsturen
Zowel Winnie als Hawa merkten tijdens hun onderzoek dat experimenten niet altijd volgens een vast plan verlopen.
Voor Winnie betekende dit dat de onderzoeksrichting relatief vroeg tijdens haar stage veranderde. Na feedback vanuit een bijeenkomst van de Mycelium Group werd de aanpak aangepast, waardoor er meer nadruk kwam te liggen op de biologische eigenschappen van myceliumgroei. Als gevolg daarvan moesten haar eerdere plannen opnieuw worden opgebouwd.
“Binnen één week moest ik mijn aanpak volledig aanpassen. Dat was een uitdaging, maar het hoort ook bij onderzoek.”
Ook Hawa merkte dat onderzoek niet altijd volgens een vast plan verloopt. Terwijl eerdere projecten tijdens haar studie vaak in groepen werden uitgevoerd, was het voor haar een belangrijke stap om nu haar eigen onderzoeksproject vorm te geven en keuzes te maken over de volgende stappen.
Een belangrijk leerpunt voor haar was om minder tijd te besteden aan het ver vooruit plannen en eerder te beginnen.
“Je kunt altijd plannen, maar het gaat nooit precies zoals je denkt. Het belangrijkste wat ik heb geleerd, is om niet te veel tijd aan plannen te besteden, maar eerder te beginnen.”
Door resultaten als uitgangspunt te nemen, leerde ze haar onderzoek stap voor stap aan te passen en kritisch naar de resultaten te kijken.
Samenwerking binnen MycoClay
Hoewel Winnie en Hawa verschillende onderdelen van MycoClay onderzochten, konden ze elkaar vanuit hun eigen achtergrond en expertise ondersteunen.
Binnen het project waren regelmatige bijeenkomsten belangrijk om resultaten te bespreken, vragen te stellen en keuzes binnen het onderzoek te bespreken.
Voor Hawa speelde begeleiding een belangrijke rol tijdens haar afstudeeronderzoek. Door vragen terug te krijgen en aangemoedigd te worden om zelf na te denken over mogelijke vervolgstappen, leerde ze om zelfstandiger keuzes te maken binnen haar onderzoek.
Daarnaast waardeerde Hawa het om met mensen met verschillende achtergronden te werken. Hoewel haar onderzoek zich richtte op de ontwikkeling van het composietmateriaal en andere teamleden het proces vanuit een meer biologisch perspectief bekeken, konden ze elkaar aanvullen door vanuit verschillende perspectieven naar het onderzoek te kijken.
“Het was fijn dat we elkaar op die manier konden helpen. Ook al hadden we totaal verschillende achtergronden en werd ons onderzoek uiteindelijk heel verschillend, we konden elkaar toch ondersteunen.”
Ook voor Winnie was samenwerking binnen het team belangrijk. Tijdens haar stage probeerde ze problemen eerst zelf op te lossen door literatuur te bekijken of eigen experimenten uit te voeren. Wanneer ze een probleem niet kon oplossen, kon ze gebruikmaken van de begeleiding en de bijeenkomsten binnen het team om resultaten te bespreken en de richting van het onderzoek verder te bepalen.
Winnie waardeerde vooral dat ze binnen het project steeds meer als collega werd gezien en niet alleen als stagiair.
“Er werd ook tegen mij gezegd dat ik me niet opstelde als een stagiair, maar meer als een collega.”
Winnie en Hawa waardeerden ook hun samenwerking met elkaar. Hoewel hun onderzoeksrichtingen verschillend waren, konden ze elkaar vanuit hun eigen expertise ondersteunen en aanvullen.
MycoClay als materiaal voor de toekomst
Zowel Winnie als Hawa zien potentie in MycoClay, maar benadrukken dat verdere ontwikkeling nog nodig is voordat het materiaal daadwerkelijk kan worden toegepast.
Hawa geeft aan dat de resultaten zich nog in een verkennende fase bevinden. Het herhalen van testen en verdere optimalisatie zijn nodig om de resultaten te bevestigen en het materiaal verder te ontwikkelen richting mogelijke toepassingen. Daarom wil ze blijven volgen hoe het project zich ontwikkelt en welke stappen in toekomstig onderzoek worden gezet.
Ook Winnie is geïnteresseerd in de toekomst van MycoClay. Ze ziet veel open vragen rondom vochtbalans, schaalbaarheid en het gedrag van het materiaal gedurende een langere periode. Voor haar laat het onderzoek vooral zien hoeveel er nog te ontdekken valt binnen de ontwikkeling van dit nieuwe materiaal.
Voor beide studenten ligt de waarde van het onderzoek niet alleen in de resultaten, maar ook in het proces: experimenteren, keuzes maken, bijsturen en blijven onderzoeken wat werkt
