Bydd prosiect ymchwil newydd yn datblygu’r genhedlaeth nesaf o gyfansoddion yn seiliedig ar fyceliwm i greu opsiwn amgen cynaliadwy i bolystyren ehangedig (EPS) mewn pecynnu diogelu a chludo.
Mae Prifysgol Nottingham wedi sicrhau cyllid i arwain partneriaeth ymchwil gyda Phrifysgol Abertawe, Prifysgol Caerfaddon a'r partner diwydiannol, Magical Mushroom Company® i ddatblygu'r genhedlaeth nesaf o becynnu diogelu yn seiliedig ar fyceliwm.
Bydd y rhaglen sy'n werth £1.4 miliwn yn para am ddwy flynedd, gyda chymorth gan y Cyngor Ymchwil Peirianneg a'r Gwyddorau Ffisegol (EPSRC) drwy ei raglen Partneriaethau Arloesi mewn Deunyddiau. Bydd MMC yn cyfrannu arbenigedd technegol, amser staff a mynediad i gyfleusterau gweithgynhyrchu.
Bydd yr ymchwil yn archwilio sut gall bioleg, strwythur a thriniaethau arwyneb ffwngaidd wella perfformiad pecynnu ac estyn ei ddefnydd fel dewis amgen yn lle polystyren ehangedig (EPS).
Y cynnyrch sy’n cael ei ddefnyddio’n helaeth ar hyn o bryd yw pecynnu EPS, sy’n cynnig clustogi ysgafn a diogelwch rhag ardrawiadau, ond mae ei dueddiad i barhau yn yr amgylchedd, ei botensial i dorri’n ficroblastigion, ei allu cyfyngedig i gael ei ailgylchu a’i ddibyniaeth ar borthiannau petrocemegol yn amlygu’r angen am gynhyrchion mwy cynaliadwy.
Mae busnesau yn y DU yn wynebu treth ar becynnu plastig sydd wedi’i wneud yn bennaf o blastig newydd, yn hytrach na phlastig sydd wedi’i ailgylchu, ynghyd â ffïoedd i dalu am gasglu ac ailgylchu’r pecynnu y maent yn ei ddefnyddio; wrth i e-fasnach barhau i sbarduno’r galw am becynnu diogelu, mae angen brys am opsiynau bioddiraddadwy perfformiad uchel amgen.
Mae'r bartneriaeth yn adeiladu ar weithgarwch presennol MMC yn gweithgynhyrchu pecynnu ar sail ffyngau yn fasnachol yn ei gyfleuster yn Swydd Nottingham. Mae ei dîm technegol eisoes yn cynnwys dau aelod â graddau MSc ac un aelod a raddiodd ag MEng o Brifysgol Nottingham. Mae'r cwmni'n cyflenwi i gwsmeriaid masnachol sefydledig, gan gynnwys Raymarine.
Myceliwm yw'r rhwydwaith o ffilamentau main a gynhyrchir gan ffyngau. Wrth iddo dyfu drwy ddeunydd o blanhigion amaethyddol, mae'n rhwymo'r ffibrau'n gyfansoddyn wedi'i fowldio. Bydd yr ymchwilwyr yn ymchwilio i sut y gellir rheoli bioleg ffwngaidd, strwythur porthiant ac amodau prosesu i wella cryfder yn berthynol i bwysau a darparu deunydd â phriodweddau mwy cyson.
Amudena Ortiz-Urquiza, Athro Cynorthwyol mewn Garddwriaeth yn Ysgol y Biowyddorau ym Mhrifysgol Nottingham, sy'n arwain y prosiect a meddai: “Mae polystyren yn diogelu llawer o’r cynhyrchion rydyn ni’n eu prynu ar-lein, ond mae’n parhau yn yr amgylchedd am ganrifoedd. Gall ffyngau dyfu pecynnu o wastraff ffermydd sy’n gwneud yr un swyddogaeth ac yn dychwelyd i’r pridd. Ein her yw gwneud y deunydd yn ysgafn, yn wydn ac yn ddigon dwrglos i ddisodli polystyren ar gyfer defnydd pob dydd.”
Ar draws y bartneriaeth, bydd ymchwilwyr deunyddiau a pheirianneg yn datblygu'r driniaeth arwyneb heb fflworin i wella ymwrthedd i leithder, gwydnwch arwyneb ac ymwrthedd i ddirywio biolegol mewn amodau storio heriol. Mae cadw'r gallu i fioddiraddio ymhlith gofynion dylunio canolog y deunyddiau a'r triniaethau newydd.
Bydd yr ymchwil hefyd yn ceisio canfod sut mae strwythur mewnol cyfansoddyn yn effeithio ar ei allu i amsugno ardrawiadau, gwrthsefyll llwytho a dadlwytho mynych a chynnal perfformiad ym mhresenoldeb lleithder. Bydd y canfyddiadau hyn yn helpu i ddiffinio pa ddeunyddiau sy'n briodol ar gyfer mathau penodol o becynnu.
Meddai Dr Shirin Alexander, Athro Cysylltiol a Phennaeth yr Adran Gemeg ym Mhrifysgol Abertawe: "Mae Prifysgol Abertawe’n arwain y pecyn gwaith sy’n canolbwyntio ar ddatblygu caenau cynaliadwy a chadarn ar gyfer deunyddiau pecynnu sy’n seiliedig ar fyceliwm. Gan weithio ochr yn ochr â’r Athro Davide Deganello o’r Adran Peirianneg Fecanyddol a’r Athro Tariq Butt o Ysgol y Biowyddorau, rydyn ni’n cyfuno arbenigedd mewn cemeg deunyddiau, peirianneg a systemau biolegol i greu caenau sy’n ystyriol o’r amgylchedd ac sy’n gwella gwydnwch ac ymwrthedd i leithder wrth gynnal priodweddau cynaliadwyedd y deunyddiau pecynnu arloesol hyn."
Meddai Dr Juliana Calabria-Holley, Athro Cysylltiol a Chyd-gyfarwyddwr y ganolfan ymchwil RENEW: Regenerative Design and Engineering for a Net Positive World ym Mhrifysgol Caerfaddon: "Rydyn ni’n falch o fod yn rhan o My-Pack, sef prosiect sy’n creu deunydd amgen cynaliadwy i ddeunyddiau pecynnu sy’n deillio o danwyddau ffosil. Drwy ddefnyddio myceliwm, sef polymer bioddiraddadwy naturiol, bydd My-Pack yn datblygu pecynnu diogelu gwydn, perfformiad uchel, ar gyfer amrywiaeth o gynhyrchion i ddefnyddwyr. Ym Mhrifysgol Caerfaddon, byddwn ni’n defnyddio ein harbenigedd i nodweddu priodweddau a strwythurau bioddeunyddiau mandyllog i optimeiddio cryfder, natur ddwrglos a gwydnwch hirdymor. Gan ddefnyddio profion ar nano-raddfa, microsgopeg electronau a pheirianneg arwynebau sol-gel sy’n torri tir newydd, byddwn ni’n helpu i sicrhau bod y genhedlaeth nesaf o becynnu myceliwm yn gynaliadwy yn ogystal ag yn gadarn, yn wydn ac yn addas i’w roi ar waith yn y byd go iawn."
Helpodd MMC i ddylunio'r rhaglen a bydd yn arwain y gwaith o'i throi'n broses ddiwydiannol, gyda'i dîm technegol yn rhan o bob un o'r pedwar pecyn gwaith. Bydd treialon yn amgylchedd gweithgynhyrchu'r cwmni yn asesu cysondeb rhwng llwythi, y gyfradd brosesu, diffygion, defnydd o ynni a chostau. Bydd y canlyniadau'n llywio datblygiad pellach ac yn helpu i nodi llwybrau ymarferol i ddefnydd masnachol.
Meddai Paul Gilligan, Sefydlwr a Phrif Swyddog Gweithredol Magical Mushroom Company®: "Mae'n rhaid i becynnu cynaliadwy brofi ei hunan y tu hwnt i'r delweddau mewn llyfrynnau a'r rhai sy'n cael eu creu gan AI. Yn Magical Mushroom Company®, rydyn ni'n gweithredu tri chyfleuster, gan gynnwys dau yn Nottingham, yn cyflenwi i gwsmeriaid masnachol sefydledig ac yn profi perfformiad ein pecynnu.
"Wrth i ni dyfu ein busnes, mae ein cyfraniad yn canolbwyntio ar arbenigedd a chyfleusterau gweithgynhyrchu ein tîm. Rydyn ni'n frwdfrydig am y cyfleoedd i gyfrannu ymhellach wrth i'r prosiect ddatblygu. Am y tro cyntaf ers sefydlu MMC, mae gennym ddau beiriannydd cymwys iawn yn gweithio ochr yn ochr â'n tîm gwyddoniaeth. Bydd y rhaglen yn cefnogi ein gwyddonwyr a'n peirianwyr gydag arbenigedd academaidd a phrofion, gan ein helpu i gryfhau perfformiad y cynnyrch a chysondeb gweithgynhyrchu."