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酵母由来の完全バイオベース建築材料を開発 (‘Baked’, printed, ready – premiere of architecture made from yeast)

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2026-06-03 チャルマース工科大学

スウェーデンのChalmers University of Technologyの研究チームは、パン酵母を主成分とする完全バイオベースの建築材料を開発し、建築分野への応用を実証した。この材料は、酵母、木材由来セルロース繊維、褐藻由来アルギン酸塩、植物由来グリセロール、水から構成されるハイドロゲルで、常温下で3Dプリントが可能である。従来の石膏、プラスチック、合成繊維など化石資源由来材料の代替を目指し、採光スクリーン、間仕切り、壁面パネルなどへの利用が想定されている。3Dプリントにより複雑な形状を廃棄物なく製造でき、透明度や色彩、表面質感の調整も可能である。また、酵母を発酵ではなく構造材料として利用することで、均質で予測可能な材料特性を実現した。さらに、醸造業や農業の副産物活用による循環型利用も期待される。この材料は生分解性を有し、使用後は自然環境へ還元できるため、建築材料の寿命や循環性に対する新たな設計思想を提案する。今後は強度、耐火性、耐湿性の評価や大規模製造技術の開発が進められる予定である。

酵母由来の完全バイオベース建築材料を開発 (‘Baked’, printed, ready – premiere of architecture made from yeast)

New and renewable architecture made from baker’s yeast. Image: Chalmers University of Technology | Henrik Sandsjö.

<関連情報>

建築用途向けの新規3Dプリント可能な酵母ベース材料 Novel 3D printable yeast-based materials for architectural applications

Yagmur Bektas, Malgorzata A. Zboinska, Cecilia Geijer, Tiina Nypelö, Zeinab Hefny

Frontiers of Architectural Research  Available online: 5 March 2026

DOI:https://doi.org/10.1016/j.foar.2026.01.003

Abstract

Conventional building materials rely on non-renewable ingredients, contributing to global resource depletion. To address this challenge, bio-based alternatives from renewable nature-based biomasses are under development. This study presents one such alternative—a novel 3D-printable biomaterial from baker’s yeast. Optimized formulations contain 3% (w/v) yeast solution (intact or homogenized cells), 13% (w/v) aqueous microfibrillated cellulose solution (10% microfibril concentration), 1% (w/v) sodium alginate, 5% (w/v) glycerol, and water. Research methods included sequential formulation optimization, 3D printing, characterization of microscopic, rheological, tensile, and thermal degradation properties, and establishment of architectural attributes, encompassing shrinkage, deformation, light transmittance, color, and porosity. The material exhibited gel-like viscoelastic solid behavior (G′ > G″) supporting shape retention post-printing. Mechanical tests showed a maximum average tensile strength of 2.7 MPa and elongation at break of 25.2%. Large 3D-printed tile prototypes (20 cm × 50 cm) demonstrated low linear shrinkage along edges (2%–10%), tunable light transmittance (5.6%–31.6%), a four-color palette (NCS 4040-Y30R, NCS 5030-Y40R, NCS 3030-Y20R, NCS 3040-Y30R), and configurable porosity (solid, perforated, hybrid). These characteristics indicate the material’s application potential as 3D-printable lightweight architectural sheets for interior applications, which in the future could replace fossil-based products.

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