En global rörelse för att göra skor mer hållbara växer, enligt USDA. Studier visar att de material som vanligtvis används för att tillverka skor bidrar till miljöförsämring och kan ha negativa effekter på arbetarnas hälsa.

Som svar på detta problem, Auburn University-forskaren Young-A Lee och hennes forskargrupp utvecklade ett lovande biologiskt nedbrytbart materialalternativ till läder med hjälp av biprodukter från fermenterat grönt te genom ett miljöskyddsorgan-finansierat bidrag.

Dagens dressskor är oftast gjorda av en mängd olika gummi, läder och syntetiska material som tar decennier att bryta ner. Lä, i sin mest aktuella forskning om detta ämne i samarbete med sin tidigare doktorand, Changhyun Nam vid Iowa State University, föreslagit att testa livskraften för en hållbar, cellulosamaterial i flera lager jämfört med traditionella skomaterial. De antog att de biologiskt nedbrytbara och traditionella materialen skulle ha liknande egenskaper när det kom till hur bekväma, slitstarka och värmebeständiga skulle skorna vara för bäraren.

Lee inspirerades av vagga-till-vagga designramverk, som är en princip inriktad på produkters förnybarhet. Hon sa att hennes nyfikenhet på att förvandla matavfall till mode var det som utlöste forskningen.

"Vårt forskarteam letade efter metoder för hållbar design med utgångspunkt från fiber, till produktdesign och utveckling till slutkonsumenterna. Vi började utforska alternativa material för läder och syntetiska textilier, fokusera mer på naturliga fibrer, "Sa Lee. "Samtidigt, vi sökte också om det finns något sätt för oss att använda biprodukter från olika industrier för att generera nytt material för klädrelaterade produkter."

I sin forskning vid Iowa State University, Lee fann att ett grönt tebaserat cellulosamaterial betedde sig på samma sätt som läder, utan samma negativa miljöbiverkningar. Dock, ett enda lager av detta material kan mjukna i regn eller snö och förlora sin hållbarhet. Men genom att skikta detta material med andra miljövänliga tyger, en mycket mer hållbar produkt kan skapas.

Herrskor i läder består av det övre och inre skalet, innersulan, mellansulan och yttersulan. Läder används ofta på grund av dess hållbara, flexibla och snygga egenskaper. När forskarna kombinerade ett yttre skal av cellulosamaterial med ett hampabaserat tyg på insidan, använde sedan återvunnen denim för att binda ihop de två, resultatet blev en miljövänlig produkt jämförbar med stilen och hållbarheten hos en klänningssko i läder.

När en skoprototyp med liknande utseende designades, Lees forskargrupp testade dess tjocklek, vikt, luftgenomsläpplighet, termisk komfort, draghållfasthet och vätbarhet jämfört med kommersiellt tillgängligt läder. Efter testning, forskare fann att den hållbara modellen har potential att användas som hela skalet på skon på grund av dess lätthet och luftflödesförmåga i kombination med den hållbara naturen hos det fermenterade grönt tebaserade materialet. När det gäller termisk komfort, den hållbara modellen gav liknande eller till och med bättre resultat än lädermodellen.

Ytterligare faser av den banbrytande forskningen bestod av försök med mänskligt slitage med modellen för att ytterligare bekräfta detta fynd.

När det gäller bärarens komfort och prestationsförmåga, den hållbara modellen gav fler fördelar än lädermodellen. De fann också att de två skorna hade liknande nivåer av brottkraft och flexibilitet, vilket betyder att totalt sett, skorna skulle hålla lika länge och tåla lika mycket tryck innan de skadades. Det enda värdet som läderskon hade en fördel över den hållbara skon var i vätbarhet - måttet på hur vattengenomsläppligt materialet är och hur lång tid det tar att torka.

Lee sa att detta projekt fortfarande är under utredning medan forskare undersöker sätt att göra skorna mindre vattenabsorberande innan de är livskraftiga för dagligt slitage. Men med forskningen till hands, Lee sa att det är en bra start för en mer hållbar design.

"Mode, för de flesta, är ett tillfälligt uttryck för kultur, konst och teknik som manifesterar sig i form, " sa Lee. "Modeföretag fortsätter att producera nya material och kläder, från säsong till säsong, år till år, för att uppfylla konsumenternas önskemål och behov. Det är verkligen dags att tänka på vart dessa föremål så småningom tar vägen. Vi måste verkligen tänka på nya sätt att skapa hållbara material och produkter gjorda av dessa, som bidrar till att förbättra människor, planeten och vårt samhälle. Längs den linjen, Jag som utbildare måste vara proaktiv för att utbilda framtida kläddesigners och -utvecklare att vara förändringsagenter för att leda detta hållbara, sund rörelse i branschen."

Studien drog slutsatsen att den flerskiktade, biologiskt nedbrytbart material har stor potential som ersättning för läder. Betydelsen av detta fynd kommer att informera framtida utforskningar av hållbara kläd- och skorpraxis i branschen.

Från denna forskningslinje, arbete har också gjorts för att skapa olika typer av förnybara produkter inklusive babyskor, västar och väskor, med potential att skapa mer hållbara kläder.

Biträdande dekan för forskning Jennifer Kerpelman sa att denna typ av forskning exemplifierar användningen av vetenskap för att hitta praktiska lösningar på vardagliga problem.

"Som en mänsklig vetenskapsman, Dr. Lee bedriver forskning som representerar den innovation som är nödvändig för att möta behoven på konsumentmarknaden och samtidigt stödja planetens hälsa och hållbarhet, ", sa Kerpelman. "Hennes samarbetsprojekt visar värdet av att integrera expertis över discipliner, överväga potentiella partnerskap med branschen och ta hänsyn till kritiska element för att utbilda nästa generations designers."