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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:2018-11-12 20:36

来源:未知作者:admin点击:

新2网址  我们穿的衣服的影响远远超过了垃圾填埋场。欧洲委员会(pdf)也将成为现代服装行业的惯例 - 由于服装生产和销售的速度和数量,通常被称为“快时尚” - 高能耗和用水,大量温室气体排放和水污染。
 
现在,一小部分但越来越多的创新者正在转向天然天才,试图从时尚中解放服装行业的浪费和污染,从源头来说:他们正在利用生物来生长可生物降解的纺织品。在环境实验室中创建友好的材料 - 甚至可以生产接近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的并且是不可生物降解的。但是这些研究人员认为,明天的一些服装可能是生物工程 - 由活细菌,藻类,酵母,动物细胞或真菌组成 - 当它们最终被扔掉时会分解成无毒物质。
 
纽约时装技术学院(F.I.T.)数学与科学助理教授Theanne Schiros表示,这些方法可以减少浪费和污染。她说,除了生物降解性之外,另一个主要的好处是,所涉及的许多生物都可以生长到适合霉菌的程度 - 生产制造衣服所需的精确纺织品,而不会浪费多余的材料。 “在材料科学方面,我们现在正在寻找更多的自然灵感,”她说。 “你希望大自然能够快速生产丰富的生物。”
 
Schiros的选择生物是藻类。有了它,她和F.I.T.团队学生和教师创造了一种类似纱线的纤维,可以用非化学颜料染色,如碎昆虫壳和针织服装。
 
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藻 - 一种多细胞藻类 - 和粉末。接下来,将藻酸盐粉末改变为水基凝胶,其中添加植物基色(例如胡萝卜汁)。最后,将凝胶挤出成一束纤维,该纤维可织成织物。
 
Schiros说,她的实验表明,藻类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,因为它具有强度和柔韧性,这对于大众服装至关重要。中国材料科学家已经注意到藻类纤维具有天然的耐火性,可以减少在衣服中添加有毒阻燃剂的需要。
 
此外,藻类生物降解速度比棉花 - 最常见的天然服装纤维 - 生长更快,不需要杀虫剂或大面积土地。 Schiros使用她的纤维编织物品,包括她穿的背心,而今年提供TED谈论可持续时尚。在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藻类服装。
 
 
Schiros还探讨了使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培育出一对婴儿大小的软皮鞋。细菌长成一层“生物皮革”纤维垫,最终填充鞋形模具,形成一套完整的鞋子,学生用它来缝合从街头冰沙中取出的丢弃的菠萝的顶部店。一起。
 
然后,他们用鳄梨种子和靛蓝染料制作染色鞋,并在干燥前将胡萝卜种子包埋。根据Schiros的说法,“这种方法可以消除生产阶段的浪费。”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含有种子“当你的宝宝长大后,你可以种植它们地面并开始培养他们的下一双鞋。 “她的学生(自称为”#GROWAPAIR团队“)在去年的纽约现代艺术博物馆生物设计挑战峰会上首次亮相。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变化的环境问题是染料。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2,400件成品服装产品。据该机构称,5%的化学物质对环境有潜在危害,服装中发现的2,400种化学物质中有10%可能对人体健康有害。
 
这些着色剂与织物的粘合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)。美国环境保护署宣布了一种常用的服装染料成分,联苯胺及其衍生物“合理地预计会成为人类致癌物”。含有它的染料和其他所谓的“偶氮”染料在欧洲禁止进口。联盟。这些化学物质可能从衣物中浸出到皮肤中或在纺织染料工厂的废水中发现 - 这些废水通常不经处理就直接排放到环境中。
 
一些研究人员认为,细菌也可能有助于缓解染料问题。创新者包括Cecilia Raspanti和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的创始人Faber Futures 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说她的工艺包括高压灭菌纺织品以防止污染,然后将含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,她将浸泡的纺织品暴露在细菌中,并将它们放置在气候控制室中三天。最后,她再次对纺织品进行消毒,用温和的液体洗涤剂冲洗,洗掉细菌培养基的气味,然后让其干燥。据Chieza介绍,细菌染料可以多种颜色和图案使用,无毒,需要减少至少20%的水分。
然而,使用这些技术代替用不可生物降解的人造丝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相容性材料是正常磨损的主要障碍。她试图通过使用一些当地的保存技术来处理她的一些纺织品来解决这个问题 - 例如用烟而不是化学品 - 她说她给了她生物皮革的强度和防水性。


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。 Chieza说,首先需要解决的问题是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,从而为这一时尚产品提供动力,”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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