Myco-surfacemodel voor de groei van Fusarium solani en niet‑thermische plasma‑desinfectie op bouwmaterialen

Waarom beschimmelde wanden ertoe doen

De meeste mensen zien schimmel op wanden en plafonds als een onaangename aanblik, maar het vormt ook een stille bedreiging voor de binnenluchtkwaliteit en de sterkte van een gebouw. Deze studie onderzoekt een problematische schimmel, Fusarium solani, en stelt twee praktische vragen: hoe snel verspreidt deze zich op gangbare wandmaterialen, en kan een zachte, elektrisch gebaseerde behandeling genaamd niet‑thermisch plasma dit stoppen zonder agressieve chemicaliën? De antwoorden kunnen veranderen hoe we schimmel voorkomen en verwijderen na lekkages, overstromingen of langdurige vochtoverlast in woningen en kantoren.

Gangbare wandplaten onder de microscoop

De onderzoekers concentreerden zich op twee veelgebruikte bouwproducten: gipsplaat (gipskarton met papierlaag) en houtvezelplaat die als isolatie wordt gebruikt. Onder ideale, perfect schone omstandigheden bleek F. solani op geen van beide materialen veel te groeien, zelfs niet bij aanwezigheid van vocht. In echte gebouwen leveren stof en ander vuil echter extra voedingsstoffen, dus het team modelleerde dit door de platen op een voedingsrijke gel te plaatsen die de schimmel van onderen langzaam kon voeden. Vervolgens werden de oppervlaktes geïnoculeerd met een bekend aantal sporen en geïncubeerd bij temperaturen van kil (5 °C) tot tamelijk warm (40 °C), waarbij regelmatig foto’s werden gemaakt en met beeldanalyse werd gemeten welk deel van elke plaat in de loop van de tijd bedekt raakte.

Een wiskundig beeld van schimmelverspreiding

Om deze tijdsopnames om te zetten in inzichten gebruikte het team een "Myco‑surface"‑model — een eenvoudige S‑vormige groeicurve die bijhoudt hoe snel schimmel zich verspreidt en hoe lang het duurt om de helft van het oppervlak te bedekken. Door deze curve op hun data te passen, haalden ze twee kernwaarden voor elk materiaal en elke temperatuur: de groeisnelheid en de groeivertraging. Ze beschreven vervolgens hoe beide waarden met de temperatuur veranderen met vloeiende wiskundige functies, waarmee ze schimmelgedrag konden voorspellen bij temperaturen die ze niet direct testten. Het resultaat is een compact pakket parameters dat in het model kan worden ingevoerd om te voorspellen hoe snel F. solani gipsplaat of vezelplaat zal koloniseren onder verschillende binnenklimaten.

Welk wandmateriaal beschimmelt sneller?

De vergelijking tussen gipsplaat en vezelplaat was opvallend. Gipsplaat ondersteunde veel snellere schimmelverspreiding: bij vergelijkbare temperaturen waren de groeisnelheden hoger en de vertragingen veel korter dan bij vezelplaat. De auteurs wijzen op de papierlaag en zetmeelhoudende toevoegingen in gipsplaat, gecombineerd met de bijna neutrale pH, als een soort buffet voor F. solani, dat is uitgerust met enzymen om cellulose en verwante verbindingen af te breken. Vezelplaat bevat daarentegen meer complexe houtcomponenten zoals lignine en is bij vochtiger omstandigheden vaak zuurder, condities die minder gunstig zijn voor deze specifieke schimmel. Interessant is dat voor beide materialen het groeipreferentiegebied rond de hoge 20s tot ongeveer 30 °C lag, wat betekent dat het type oppervlak vooral de groeisnelheid verandert, niet de temperatuur waarop de schimmel het liefst groeit.

Schimmel stoppen met koud plasma

Het tweede deel van de studie onderzocht niet‑thermisch plasma (NTP) — een zachte, kamertemperatuur geïoniseerde gasvorm die reactieve soorten produceert die microben kunnen doden zonder te verwarmen of chemische residuen achter te laten. Het team testte twee NTP‑bronnen: een krachtige diffuse coplanaire oppervlakte‑barrièreontlading en een zwakker handzaam corona‑apparaat. Ze bestraalden geïnnoculeerde platen gedurende tien minuten op verschillende tijdstippen na het inbrengen van de sporen (van direct tot drie dagen later) en volgden daarna de groei zoals eerder. Op houtvezelplaat stopte de hoogvermogenbron F. solani volledig in alle geteste stadia, zonder meetbare groei. Op gipsplaat stopte deze de vers opgedrukte sporen volledig, maar wanneer de schimmel al gevestigd was, vertraagde hij vooral de verspreiding door de vertraging vóór zichtbare groei te verlengen. Het lage‑vermogen apparaat had een milder effect: het veranderde het groeigedrag wel duidelijk, maar bereikte volledige remming alleen in de allervroegste stadia.

Wat dit betekent voor gebouwen

Voor niet‑specialisten is de conclusie tweeledig. Ten eerste is van de twee bestudeerde materialen gipsplaat het meest schimmelvriendelijke oppervlak voor F. solani, vooral bij warme kamertemperaturen, en het nieuwe model biedt een manier om te voorspellen hoe snel besmetting kan escaleren. Ten tweede toont niet‑thermisch plasma echte veelbelovende mogelijkheden als een schone, niet‑chemische methode om dergelijke schimmel te beheersen, vooral als het vroeg wordt toegepast en op gunstiger ondergronden zoals vezelplaat. Hoewel dit werk zich richtte op één schimmelsoort en twee materialen, vormt het een basis voor slimmere schimmelrisicovoorspelling en zachtere saneringsmethoden die kunnen bijdragen aan zowel de binnenluchtkwaliteit als de lange‑termijngezondheid van onze gebouwen.

Bronvermelding: Lokajová, E., Jirešová, J., Zdeňková, K. et al. Myco-surface model for Fusarium solani growth and non-thermal plasma decontamination on building materials. Sci Rep 16, 8344 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38339-4

Trefwoorden: schimmel binnenshuis, bouwmaterialen, niet‑thermisch plasma, Fusarium solani, gipsplaat en vezelplaat