模具的几何形状是菌丝体发展的主要限制因素，它从根本上决定了材料最终的物理性能。实验室模具的形状会影响真菌网络的扩张、氧气获取和致密化方式，某些几何形状比其他形状更能促进均匀生长和结构稳定性。
与有棱角的形状相比，圆形模具通常能生产出更优越的菌丝体基复合材料。通过与生物体的自然生长模式保持一致，圆形几何形状优化了空气流通和径向扩张，从而提高了密度和结构完整性。
菌丝体扩张的力学原理
匹配自然生长模式
菌丝体自然地呈径向生长，从接种点向外扩张。
圆形模具非常有效，因为它们模仿了这种自然行为。它们允许真菌网络在所有方向上均匀扩张，不受阻碍，从而促进基材的持续定殖。
内部空气流通的作用
氧气对真菌生长至关重要，模具的形状决定了空气在基材中的流动方式。
圆形几何形状促进了更好的内部空气流通。这种改善的空气流通确保菌丝体获得在整个复合材料中密集生长所需的氧气，而不仅仅是在表面。
对材料性能的影响
实现高密度
模具形状与生长动力学之间的相互作用直接影响最终产品的质量。
由于圆形模具支持均匀扩张和空气流通，它们促进了更紧密的真菌网络的形成。与在其他形状中生长的材料相比，这导致复合材料具有更高的整体密度。
确保结构完整性
密度和生长均匀性是物理强度的先决条件。
圆形模具提供的持续致密化带来了更稳定的结构完整性。由此产生的复合材料不太可能存在可能影响其性能的薄弱点或不一致之处。
理解权衡
方形模具的局限性
虽然方形模具在实验室环境中经常使用，但它们带来了几何挑战。
有棱角的形状常常会干扰菌丝体的自然径向扩张。这种不匹配可能导致生长不均匀，尤其是在空气流通可能受限的角落，与圆形模具相比，密度较低，稳定性较差。
根据目标做出正确选择
为了优化您的生物制造过程，请选择符合您特定性能要求的模具几何形状。
- 如果您的主要重点是结构强度：优先选择圆形模具，以最大化材料密度并确保均匀的内部粘合。
- 如果您的主要重点是几何堆积：请注意，使用方形模具可能需要额外的工艺控制，以补偿均匀性和密度可能降低的问题。
通过将模具几何形状与菌丝体的生物学需求相匹配，您可以显著提高最终复合材料的质量和可靠性。
总结表：
| 模具形状 | 生长模式匹配度 | 空气流通 | 所得密度 | 结构完整性 |
|---|---|---|---|---|
| 圆形 | 高（径向） | 卓越 | 高 | 优越/均匀 |
| 方形/有棱角 | 低（受阻） | 角落受限 | 中等到低 | 潜在薄弱点 |
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参考文献
- A Study of the Potential for Developing Sound Absorbing and Heat Insulating Material from Mushroom Mycelium in a Hot and Humid Climate. DOI: 10.34044/j.anres.2025.59.2.03
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
