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新2网址:环境的新衣服:从生物体中生长的可生物

时间:2018-11-08 19:37

来源:未知作者:admin点击:

新2网址  而我们穿的衣服的影响远远超出了垃圾填埋场。欧洲委员会(pdf)还将现代服装行业的做法 - 通常被称为“快时尚”,因为服装生产和销售的速度和数量 - 高能耗和水的使用,显着的温室气体排放和水污染。
 
现在,一小批但正在发展的创新者正在转向自然的天才,试图将服装行业的浪费和污染从时尚中解脱出来,从源头上来说:他们正在利用活生物体来生长可生物降解的纺织品,创造环境实验室中的友好材料 - 甚至可以生产一些近乎完整的物品而无需工厂组装。
 
今天的许多服装都是用塑料丙烯酸,尼龙或涤纶线编织而成,并在工厂进行裁剪和缝制。所有这些材料都是化学生产和不可生物降解的。但是这些研究人员认为明天的一些服装可能会被生物工程化 - 即由活细菌,藻类,酵母,动物细胞或真菌制成 - 当最终被扔掉时会分解成无毒物质。纽约市时装技术学院(F.I.T.)数学和科学系助理教授Theanne Schiros说,这些方法可以减少浪费和污染。除了可生物降解之外,她说,另一个主要好处是,所涉及的许多生物都可以生长到适合霉菌的程度 - 产生制造衣物所需的精确纺织量,而不会产生多余的物质丢弃。 “在材料科学方面,我们现在在自然界中找到了更多的灵感,”她说。 “你期待大自然能够迅速产生丰富的生物。”
 
Schiros的选择有机体是藻类。有了它,她和F.I.T.的团队学生和教师创造了一种纱线状纤维,可以用非化学颜料染色,如碎昆虫壳和针织成服装。制造藻类纱线有三个步骤,Schiros说:首先,一种名为海藻酸盐的糖来自海带 - 一种多细胞藻类海藻 - 和粉末。接下来,将藻酸盐粉末变成水基凝胶,向其中添加基于植物的颜色(例如胡萝卜汁)。最后,将凝胶挤出成长纤维束,可以织成织物。
 
Schiros说,她的实验表明,基于藻类的面料作为一种可销售的生物工程服装材料具有相当大的前景,因为它具有强大和灵活性,是大众市场服装必不可少的两种特性。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,可能会减少在服装中添加有毒阻燃剂的需求。此外,藻类生物降解速度比棉花 - 最常见的天然服装纤维 - 生长速度快,不需要杀虫剂或大面积土地。今年,Schiros使用她的纤维编织物品,包括她穿着的背心,同时在今年提供可持续时尚的TED演讲。在她的F.I.T.赢得2016年BioDesign挑战赛后,她与藻类纺织品合作。同事Asta Skocir,Schiros共同创办了一家名为Algiknit的公司,该公司的目标是有朝一日以商业规模生产以藻类为基础的服装。

Schiros还探索利用细菌生长服装材料; 2017年,她的一些学生从液体细菌培养物,真菌和可堆肥废物中长出了一双婴儿大小的软皮鞋。细菌长成了一层“生物皮革”的纤维垫,最终填满了一个鞋形模具,形成了一整套鞋子,学生们用从街道上的冰沙店里取出的丢弃的菠萝顶上的纤维缝合在一起。
 
之后,他们用鳄梨籽和靛蓝色的染料制作染色鞋子,并在干燥之前将胡萝卜种子嵌入其中。根据Schiros的说法,“这种方法可以在生产阶段消除浪费。”她还指出,它还可以减少纺织废料,并补充说,因为鞋子是可生物降解的并且含有种子,“当宝宝长大后,你可以将它们种植在地上。开始培养他们的下一双鞋。“
 
 她的学生(称自己为“#GROWAPAIR团队”)在去年的生物设计挑战峰会上首次亮相,这是一场为纽约现代艺术博物馆举办的大学生生物工程竞赛。
 
Schiros说,生物工程可以解决的另一个快速时尚环境问题是染料。
 
 据瑞典化学品管理局(pdf)称,商业纺织品染色使用约3,500种人造化学品,包括铅和石油基物质。
 
其中,该机构能够检测出2,400件成品服装产品。该机构称,所发现的化学品中有5%对环境有潜在危害,成衣中发现的2,400种化学物质中有10%可能危害人体健康。使这些着色剂粘附到织物上通常还涉及使用有毒溶剂,固定剂,盐和大量水。
 
暴露于这些染料中的实验动物表现出不利的健康影响,包括过敏反应以及生殖和生长问题(pdf)。美国环保署宣布一种常用的服装染料成分,联苯胺及其衍生物被“合理预期为人类致癌物”。
 
 含有它的染料以及其他所谓的“偶氮”染料被欧盟禁止进口。这些化学物质可能从衣物中浸出到皮肤中,也可以在纺织染料工厂的废水中找到 - 这些废水经常在没有处理的情况下直接排放到环境中。
 
一些研究人员认为细菌也可能有助于缓解染料问题。包括Cecilia Raspanti在内的创新者,也是TextileLab Amsterdam的联合创始人; Laura Luchtman,纺织和设计工作室Kukka的所有者;生物设计实验室和创意研究机构Faber Futures的创始人Natsai Audrey Chieza正在使用天然色素细菌染色天然和生物工程纺织品。
 
Luchtman说,她的工艺包括对纺织品进行高压灭菌以防止污染,然后将装有细菌营养素的液体培养基倒在容器中的纺织品上。
 
接下来,她将浸泡过的纺织品暴露在细菌中,然后将其放入气候控制室中三天。最后,她再次对纺织品进行消毒,用温和的洗衣液冲洗,洗去细菌培养基的气味,然后让它干燥。 Chieza说,细菌染料可以多种颜色和图案使用,无毒,需要的水分至少减少20%。
 
但是,使用这些技术取代用不可生物降解的人造纤维编织的纺织品和由有问题的化学品制成的染料仍然存在重大挑战。 Schiros说,生产足够耐用的生物工程材料是经受住正常磨损的一个主要障碍。她试图通过使用本地保存技术处理她的一些纺织品来解决这个问题 - 例如用烟熏而不是化学品 - 她说她赋予她生物皮革强度和防水性。
 
迄今为止,这些生态良性的纺织品主要限于实验室,科学竞赛和高级时装秀的领域。但是,推广他们的研究人员表示,这种创新以某种形式推向消费者市场只是时间问题。首先需要解决的问题,
 
Chieza说,生物工程服装的成本与传统服装相当。例如,Luchtman以139美元的价格出售细菌染色的真丝围巾,而传统染色的类似真丝围巾只需10美元即可购买。 “类似于围绕可再生能源的争论,成本竞争力不仅依赖于坚实的科学和有效的技术 - 它需要通过政府补贴和精神转向投资研发来实现,”Chieza说。

高级纤维技术研究中心(CRAFT)主任,宾夕法尼亚州立大学工程学教授Melik Demirel认为,将生物设计服装纳入消费者市场可能需要一些时间。
 
 但是,如果生产过程可以扩展,他说,好处将超过挑战。 “蛋白质或糖基纤维是天然可生物降解的,大自然知道如何回收它们,”他指出。
 
此外,纺织品可以在送到堆肥设施进行生物降解之前重复使用,倡导这项研究的设计师说。一遍又一遍地修复或重新利用纺织品和染料,以延迟使它们成为废物,是指导生物基纺织品生产和用于着色它们的非化学染料的主要原则。
 
Suzanne Lee创立了年度生物设计峰会Biofabricate,以及一家名为Biocouture的伦敦生物设计咨询公司,强调了这种周期性思维作为这些新材料可扩展性和成功之路的重要性。 “如果要保持快速时尚,那么所使用的材料必须能够循环回到原料纺织品流中,为这一时尚品段提供动力,”Lee说。 “在设计过程中,他们不应该注定要填埋;我们所有人,特别是设计师,都在努力实现这一变革。“

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