• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Forskare vänder sig till två grödor för att ta itu med miljöskador av kläder gjorda med syntetiska fibrer
    Kredit:Pixabay/CC0 Public Domain

    Från risotto till såser, svamp har länge varit en stapelvara i köket. Nu visar svampar potentialen att tjäna mer än bara smak – som ett hållbart, böjligt material för modeindustrin.



    Forskare använder den nätliknande strukturen i svampens rotsystem – mycelet – som ett alternativ till syntetiska fibrer för kläder och andra produkter som bilbarnstolar.

    "Det är definitivt en förändring av tänkesättet i tillverkningsprocessen", säger Annalisa Moro, EU-projektledare på Italien-baserade Mogu, som tillverkar inredningsprodukter från myceliet. "Du samarbetar verkligen med naturen för att odla något snarare än att skapa det, så det är lite futuristiskt."

    Mogu, som ligger 50 kilometer nordväst om Milano, leder ett forskningsinitiativ för att utveckla fiberdukar gjorda av mycelfibrer för textilindustrin.

    Projektet kallas MY-FI och pågår i fyra år till och med oktober 2024 och samlar företag, forskningsinstitut, branschorganisationer och akademiska institutioner från hela Europa.

    MY-FI lyfter fram hur EU driver på för mer hållbar produktion och konsumtion inom textil- och klädindustrin, som sysselsätter cirka 1,3 miljoner människor i Europa och har en årlig omsättning på 167 miljarder euro.

    Samtidigt som EU får de flesta av sina textilier från utlandet, producerar EU dem i länder som Frankrike, Tyskland, Italien och Spanien. Italien står för mer än 40 % av EU:s klädproduktion.

    Delikat och hållbart

    Mycelet växer från startlek som lagts till grödor som spannmål. Hyfernas trådliknande filament, svampens vegetativa del, skapar ett material som växer på toppen. Den skördas och torkas, vilket resulterar i mjuka, silkeslena vita ark av nonwoven som är 50 till 60 kvadratcentimeter.

    Det ömtåliga materialet görs starkare och mer hållbart genom tillsats av biobaserade kemikalier som binder samman fibrerna.

    Dess ekologiska ursprung står i kontrast till de flesta syntetiska fibrer som nylon och polyester, som härrör från fossila bränslen som kol och olja.

    Det innebär att produktion av syntetiska fibrer ökar utsläppen av växthusgaser som påskyndar klimatförändringarna. Dessutom, när de tvättas, tappar dessa material mikroplaster som ofta förorenar miljön inklusive floder, hav och hav.

    MY-FI-myceliet behöver väldigt lite jord, vatten eller kemikalier, vilket ger det grönare egenskaper än till och med naturliga fibrer som bomull.

    Gräsrepetition

    För modeindustrin är mycelets mjuka, vattenbeständiga egenskaper lika tilltalande som dess miljöegenskaper.

    Fråga bara Mariagrazia Sanua, hållbarhets- och certifieringsansvarig på Dyloan Bond Factory, en italiensk modedesigner och tillverkare som är en del av MY-FI.

    Företaget har använt det mycelbaserade materialet – i svart och brunt och med en vaxad finish – för att producera en prototypklänning, en kombination av topp och midi-kjol, väskor och små lädertillbehör.

    Laserskärning och screentryck användes för att utvärdera materialets beteende. Utmaningen var att anpassa sig till tygarken – rutor av mycelmaterialet snarare än traditionella rullar av textilier som bomull, linne och polyester – samt egenskaper som draghållfasthet och sömtäthet.

    "Vi har varit tvungna att helt förändra paradigmet och designprocesser och plagg baserat på materialet", sa Sanua.

    Företaget hoppas att mycelmaterialet ska vara ett sätt att erbjuda konsumenterna en rad produkter som kan vara alternativ till animaliskt läder.

    "Det är vackert att se prototyperna", sa Moro. "Det är en underbar sak att se hur många människor med olika bakgrund och perspektiv som arbetar tillsammans för att skapa det här resultatet."

    Mogo arbetar för sin del mot en storskalig tillverkningsanläggning för att flytta MY-FI-materialet från forskningsstadiet till marknaden. Även om materialet för närvarande är relativt dyrt att tillverka, skulle kostnaderna falla med storskalig produktion.

    Obundet läder

    Samtidigt söker Tyskland-baserade Volkswagen, världens nummer 2 biltillverkare, mycelteknologier för att minska sitt miljöavtryck och gå bort från läder för fordonsinteriörer.

    Kunder vill i allt högre grad ha djurfria material för interiörer från sätesöverdrag och dörrpaneler till instrumentbrädor och rattar, så att lägga till en hållbar ersättning för läder är en spännande möjlighet, enligt Dr. Martina Gottschling, forskare vid Volkswagen Group Innovation.

    "Ett snabbväxande biologiskt material som kan produceras djurfritt och med liten ansträngning, som inte heller kräver petroleumbaserade resurser, är en spelomvandlare i inredningsmaterial", sa hon.

    Mycelmaterialet är också lättare än läder, en annan positiv faktor för att minska VW:s koldioxidavtryck.

    Företagets engagemang i MY-FI driver projektforskare vid Utrecht University i Nederländerna och I-TECH Lyon i Frankrike för att förbättra hållbarheten hos mycelväven. För att gå från prototyp till produktionslinje måste tyget uppfylla kvalitetskrav som ställts av VW för att säkerställa att materialet håller under fordonets livslängd.

    Det är en utmaning som Gottschling tror kommer att mötas under det kommande decenniet.

    "Vi ser redan materialet som ett av de högkvalitativa materialen för interiörapplikationer som kommer att vara möjliga i framtiden", sa hon.

    När livet ger dig tomater

    Svamp är inte den enda maten med potential att spinna en hållbar garnrevolution. Tomatstammar har också en dold talang, enligt Dr. Ozgur Atalay och Dr. Alper Gurarslan vid Istanbuls tekniska universitet i Turkiet.

    När Atalay och Gurarslan såg tomatrankor som lämnades att vissna på fälten efter att skörden skördats, började Atalay och Gurarslan undersöka om stjälkarna kunde omvandlas till hållbara fibrer.

    Tester visade att jordbruksavfallet verkligen kunde förvandlas till garn. Men Atalay och Gurarslan var fast beslutna att gå ett steg längre. De ville använda tomatstammar för att skapa en typ av garn för plagg som övervakar hjärtslag, andningsfrekvens och ledrörelser.

    De två forskarna leder ett projekt för att skapa den här typen av elektriskt ledande kläder med - för första gången - hållbara material. Projektet kallas SMARTWASTE och pågår i fyra år fram till slutet av 2026 och involverar även akademiska och forskningsorganisationer från Tyskland, Italien, Nederländerna och Polen.

    "Det fina med projektet är att vi utgår från avfall", sa Atalay. "Vi tar jordbruksavfall och skapar inte bara vanliga textilier utan något mycket mer värdefullt."

    Medan kostnadsuppskattningar kommer att följa senare i projektet när designpartners arbetar med att skapa faktiska produkter, signalerade han att smarta kläder kommer att vara mycket dyrare än vanliga kläder.

    En smart textilskjorta kan kosta så mycket som 1 000 euro, enligt Atalay.

    Det specialiserade materialet, begränsade produktionsserier och forskning och utveckling som krävs för att skapa bärbara teknologier som är hållbara, tvättbara och bekväma bidrar till prislappen.

    Teknikens framsteg bör så småningom leda till lägre produktionskostnader och konsumentpriser.

    Frö av poppelframgång

    Den turkiska landsbygden har också inspirerat en andra del av projektet. Turkiets rikliga poppelträd och – mer specifikt – deras vita, fluffiga bomullsliknande frön fick Gurarslan att undersöka om de kunde vara en hållbar textilkälla.

    Även om deras fibrer har avfärdats som för korta för att göra ett garn, har fröna tre speciella egenskaper som tilltalar textilindustrin:en ihålig, rörliknande struktur som kan fånga värme för att ge termiska egenskaper, en antibakteriell natur och vattenbeständighet.

    Nätverket av SMARTWASTE-experter har blandat fröna med återvunnen polyester för att göra ett nonwoven-tyg som teamet avser att förvandla till textilprodukter med förbättrade termiska egenskaper.

    Forskarna hoppas att detta bara är början på en långtgående omvandling av textilier.

    "Vårt mål är att utbilda nästa generations forskare och innovatörer i hållbara textilier", säger Atalay.

    Mer information:

    • MY-FI
    • SMARTAVFALL

    Tillhandahålls av Horizon:The EU Research &Innovation Magazine

    Denna artikel publicerades ursprungligen i Horizon EU Research and Innovation Magazine.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com