海藻制衣给你穿
用细菌染色的有机丝绸正在晾干。照片来源:劳拉·卢克曼和伊尔法·西本哈尔
当一件衣服变旧或过时时,它经常被扔进垃圾箱。根据美国环境保护局的统计,2014年,美国服装占城市固体废物的9%。
人们穿衣服的负面影响远远超过填埋垃圾的影响。欧盟委员会还将现代服装业的做法(因服装生产和销售速度快、数量大而被称为“快速时尚”)与高能耗、大量温室气体排放和水污染联系起来。
如今,许多服装都是由基于塑料的丙烯酸、尼龙或聚酯线编织而成,并在工厂进行裁剪和缝制。所有这些材料都是化学物质,不可生物降解。研究人员认为,未来的一些服装可能是通过生物工程制成的,即由活细菌、藻类、酵母、动物细胞或真菌制成,当它们最终被丢弃时会分解成无毒物质。
纽约时尚技术研究所数学和科学助理教授茶氨酸·斯希罗斯说,这种方法可以减少浪费和污染。她说,除了可生物降解之外,它们的另一个主要好处是,许多相关的生物体可以生长到适合霉菌生长的水平,也就是说,可以生产出制作服装所需的确切数量的织物,而不会产生多余的废弃材料。"在材料科学中,我们现在在自然界中找到了更多的灵感."她说,“我们正在寻找大量能够从大自然中快速繁殖的生物。”
希罗斯选择的生物是藻类。她的团队和同事用它来制造一种类似纱线的纤维,这种纤维可以用非化学颜料染色,比如碎的昆虫壳,然后织成衣服。希罗斯说,制造海藻纱线有三个步骤:首先,从巨型海藻(一种多细胞海藻)中提取一种叫做藻酸盐的糖,并研磨成粉末;然后,将藻酸盐粉末转化成水基凝胶,并向其中加入植物基色素(如胡萝卜汁);最后,凝胶被挤压成纤维条并织成织物。
希罗斯说,她的实验表明,海藻纤维作为一种具有市场前景的生物工程服装材料,具有很强的质感和柔韧性,这是服装销量高的两个基本要求。
中国材料科学家也指出,海藻纤维具有天然的耐火性,因此减少了在衣服中添加有毒阻燃剂的需要。此外,藻类的生物降解速度快于棉花(最常见的天然纤维),它们的生长不需要杀虫剂或大面积土地。
希罗斯已经在用她做的纤维编织衣服,包括她今年在TED谈论可持续时尚时穿的背心。在2016年赢得“生物设计挑战”后,斯希罗斯和他的同事阿斯塔·斯科尔共同创建了一家公司。希罗斯希望有一天能以商业规模生产海藻服装。(冯伟伟)
中国科学新闻(2018-09-18,第二版国际)