Din nästa trendiga handväska kan vara gjord av "läder" gjord av en svamp. Idag kommer forskare att beskriva hur de har utnyttjat denna organism för att omvandla matavfall till hållbart konstläder, samt pappersprodukter och bomullsersättningar, med egenskaper jämförbara med de traditionella materialen. De förklarar att detta svampläder tar mindre tid att tillverka än befintliga substitut som redan finns på marknaden, och till skillnad från vissa är det 100 % biobaserat.

Forskarna kommer att presentera sina resultat idag vid American Chemical Societys (ACS) vårmöte.

Bomull är en bristvara, och liksom petroleumbaserade textilier och läder är produktionen förknippad med miljöhänsyn. Samtidigt går mycket mat till spillo. Akram Zamani, Ph.D., bestämde sig för att lösa dessa till synes orelaterade problem med nya biobaserade, hållbara material som härrör från svampar. "Vi hoppas att de kan ersätta bomull eller syntetiska fibrer och animaliskt läder, som kan ha negativa miljömässiga och etiska aspekter", säger Zamani, projektets huvudutredare. "När vi utvecklade vår process har vi varit noga med att inte använda giftiga kemikalier eller något som kan skada miljön."

Precis som människor behöver svampar äta. För att mata organismerna samlade teamet in osålt stormarknadsbröd, som de torkade och malde till ströbröd. Forskarna blandade brödsmulorna med vatten i en reaktor i pilotskala och tillsatte sporer av Rhizopus delemar , vilket vanligtvis kan hittas på ruttnande mat. När denna svamp livnärde sig på brödet producerade den mikroskopiska naturliga fibrer gjorda av kitin och kitosan som ackumulerades i dess cellväggar. Efter två dagar samlade forskarna in cellerna och tog bort lipider, proteiner och andra biprodukter som kunde användas i mat eller foder. Den återstående geléliknande resten som bestod av de fibrösa cellväggarna spinnades sedan till garn, som kunde användas i suturer eller sårläkande textilier och kanske i kläder.

Alternativt lades suspensionen av svampceller ut platt och torkades för att göra pappers- eller läderliknande material. De första prototyperna av svampläder som teamet tillverkade var tunna och inte tillräckligt flexibla, säger Zamani, som är vid Högskolan i Borås i Sverige. Nu arbetar gruppen på tjockare versioner bestående av flera lager för att närmare efterlikna äkta djurläder. Dessa kompositer inkluderar lager behandlade med trädhärledda tanniner - som ger mjukhet till strukturen - kombinerat med alkalibehandlade lager som ger den styrka. Flexibilitet, styrka och glans förbättrades också genom behandling med glycerol och ett biobaserat bindemedel. "Våra senaste tester visar att svamplädret har mekaniska egenskaper som är ganska jämförbara med äkta läder", säger Zamani. Till exempel är förhållandet mellan densitet och Youngs modul, som mäter styvhet, liknande för de två materialen.

Medan vissa andra svampläder redan har nått marknaden, har lite information om deras produktion publicerats, och deras egenskaper matchar ännu inte riktigt läder, enligt Zamani. Vad hon kan konstatera är de kommersiella produkterna gjorda av skördade svampar eller av svamp som odlats i ett tunt lager ovanpå matavfall eller sågspån med hjälp av jäsning i fast tillstånd. Sådana metoder kräver flera dagar eller veckor för att producera tillräckligt med svampmaterial, konstaterar hon, medan hennes svamp är nedsänkt i vatten och det tar bara ett par dagar att göra samma mängd material. Några andra forskare experimenterar också med nedsänkt odling men i mycket mindre skala än hennes grupps ansträngningar.

Dessutom innehåller några av svamplädret på marknaden miljöskadliga beläggningar eller förstärkningsskikt av syntetiska polymerer som härrör från petroleum, till exempel polyester. Det står i kontrast till Högskolan i Borås teams produkter, som enbart består av naturmaterial och därför kommer att vara biologiskt nedbrytbara, förväntar Zamani.

Hennes team arbetar med att ytterligare förfina sina svampprodukter. De började också nyligen testa andra typer av matavfall, inklusive frukt och grönsaker. Ett exempel är massan kvar efter att juice pressats från frukt. "Istället för att slängas kan det användas för att odla svampar," säger Zamani. "Så vi begränsar oss inte till bröd, för förhoppningsvis kommer det en dag då det inte finns något brödsvinn." + Utforska vidare

Tillverkar läderliknande material från svampar