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从生物体中生长出来的新型纺织品
胡德良 苑秀中
  当今,许多服装的布料都是用塑料丙烯酸、尼龙或涤纶材质的纤维编织而成,在工厂经过裁剪和缝制成为服装。所有这些材料都是通过化学过程生产出来,是不可生物降解的。但是,这些研究人员认为:未来服装的某些材料可能是通过生物工程设计出来的,也就是说通过活着的细菌、藻类、酵母、动物细胞或真菌制成,当最终扔掉之后,可以分解成无毒物质。纽约时装技术学院(F.I.T.)数学和科学系助理教授塞妮·施罗斯(Theanne Schiros)说:这些方法可以减少浪费,降低污染。她说:除了可生物降解之外,另一个好处是——利用的许多生物都可以在模子里生长,能够正好长成模子的形状,生产出的布料大小正好是做一件衣服所需要的,不会产出多余的布料,不用丢弃下脚料。她说:“在材料科学方面,我们目前在自然界中找到了更多的灵感,你可以到大自然中寻找生长迅速、数量丰富的有机物。”

  施罗斯选择的有机物是藻类。有了藻类,她和F.I.T.的教师及学生团队创造了一种纱线状纤维,可以用碾碎的昆虫外壳之类的非化学颜料染色,然后织成服装。施罗斯说,制造藻类纱线有三个步骤:首先,一种来自巨藻(多细胞藻类海草)的为藻酸盐,将藻酸盐碾成粉末状;下一步,将藻酸盐粉末变成一种水基凝胶,往凝胶中加入来自植物的色素(如胡萝卜汁);最后,将凝胶拉伸成为一缕缕可以织成布料的长丝。

  施罗斯说,她的实验表明:作为一种可以出售的生物工程新品,基于藻类的布料有着广阔的市场前景,因为这种布料既结实又柔韧,这两种特性是大量销售的服装不可缺少的因素。中国的材料科学家已经注意到,藻类纤维具有天然的耐火性,可能会降低往布料中添加有毒阻燃剂的必要性。棉花是最常见的天然服装纤维,而藻类的生物降解速度比棉花更快,藻类的生长也无需杀虫剂和大片大片的土地。

  今年,施罗斯利用自己制造的纤维布料编织了一些衣服,包括她在TED进行有关可持续时尚演讲时穿的那件背心。施罗斯跟F.I.T.同事阿斯塔·斯科西尔(Asta Skocir)一起,利用藻类纺织品制造的衣服赢得了2016年的生物设计挑战赛。随后,施罗斯和他人联合创办了一家叫做“水藻针织厂(Algiknit)”的企业,该企业的目标是有朝一日以商业规模生产藻类纤维服装。

  此外,施罗斯还探索了利用细菌生长制作出服装材料。2017年,她的部分学生利用液态细菌培养物、真菌和可堆肥废弃物生长出一双适合婴儿穿的平底鞋。这些细菌生长成为一层“生物皮革”纤维垫,纤维垫最终填满了一个鞋状的模子,形成了一块做鞋子的完整材料,学生们从街上冰沙店丢弃的菠萝顶叶中抽出纤维,将材料缝合在一起。之后,他们利用鳄梨籽和槐蓝属植物的叶子提取出染料,给鞋子染上色,在晾干之前嵌入胡萝卜种子。施罗斯说:“这种方法在生产阶段就消除了浪费。”她还指出:这种方法也减少了织物废料,因为这种鞋子是可生物降解的,而且含有种子,“当宝宝长大鞋子变小时,你可以直接将鞋子种植在土壤里,然后开始培育孩子的下一双鞋子。”施罗斯的学生团队自称为“鞋种植团队(#GROWAPAIR)”,他们创造的作品于去年生物设计挑战峰会上首次亮相。生物设计挑战峰会是纽约现代艺术博物馆(MoMA)举办的大学生生物工程竞赛。

  胡德良 苑秀中 

     
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