被細菌感染的時尚圈

中科院物理所 發佈 2024-04-27T05:28:22.676893+00:00

在被許多人稱為「第四次工業革命」的進程中,最新的設計工具就包括生物科技。設計師們正在考慮將活細胞作為新的工廠,包括細菌,藻類,真菌和酵母。

在被許多人稱為「第四次工業革命」(以石墨烯、基因工程、虛擬實境、量子信息技術、可控核聚變、清潔能源以及生物技術為技術突破口的工業革命)的進程中,最新的設計工具就包括生物科技。設計師們正在考慮將活細胞作為新的工廠,包括細菌,藻類,真菌和酵母。

細菌纖維素為典型案例的生物製造是一種變革式的製造理念。不通過加工植物、動物或原油,而是直接用生物去培育材料。生物製造為我們打開設計與製造物品的全新世界。

設計師蘇珊·李(Suzanne Lee)是紐約布魯克林的一名時裝設計師,也是聖馬丁藝術與設計學院的高級研究員,致力於時裝和未來技術。

工作中的蘇珊:yatzer.com/next-black-film-about-future-clothing

蘇珊是生物材料的先驅,自2003年以來一直在為時尚產業培養微生物材料,並且創造了「生物時裝」(Biocouture)一詞。

在「生物時裝」項目中,她使用含糖的茶水培養特定的細菌,細菌發酵產生纖維素並形成了一張「布料」。

晾乾培養出的「布料」之後,就可以將它裁剪並縫製成各式衣物,鞋子和手袋。

該項目的發想在於,不用花費幾個月在土地里栽培棉花等作物。而是只用幾天時間,在實驗室里培養微生物,就可生產出類似的纖維材料。


細菌纖維素布料:yatzer.com/next-black-film-about-future-clothing

換句話說,我們只需要幾天時間,就可在實驗室里培養出材料並將其轉換成一系列產品。與之對比鮮明的是,傳統的織物生產工藝需要種植作物,並只收穫作物特定的部分(例如棉花,僅是其植物本體的種子纖維)。之後需要將其製成紗線並紡織成面料,再被運往世界各地,裁剪縫製成衣物。所有這些工序可能需要花費幾個月的時間。因此,生物製造的優勢顯而易見:從減少材料生產的工序,所需的水,能源和化學品,到最後實現零肥料。顯著提升了紡織品領域資源效率的潛力。

吃了糖,細菌就會乖乖產出纖維素了。這些產出纖維素的細菌多為革蘭氏陰性菌(革蘭氏陰性菌是不保留細菌分化的革蘭氏染色方法中使用的結晶紫染色的細菌),如木醋桿菌,固氮菌、根瘤菌等。其中最有效的纖維素生產細菌是醋桿菌屬,因其能夠從廣泛的碳源和氮源中產生高水平的纖維素聚合物,木醋桿菌被作為纖維素基礎和應用研究的模式微生物。

細菌纖維素作為一種有機化合物,具有超細網狀纖維結構。純度高、強度高、可塑性和保水能力強,是一種天然的納米級「海綿」。產生於培養液並浸泡在其中的細菌纖維素,呈半透明凝膠狀且質感富有彈性,就像是一塊形狀不規則的神奇生物組織。當細菌以茶糖水為食,纖維素墊也開始生長。當其達到合適的厚度,設計師會烘乾這些材料,平放裁剪,並縫製成成衣,鞋子或手袋。

細菌纖維素麵料behance.net/gallery/82760205/Kombucha-leather


珊並不是唯一一位讓時尚從車間走向實驗室設計師生活在義大利的阿根廷設計師Romina Cardillo致力於時尚界的可持性發展。

認為誕生實驗室紡織品使尚與科學、生物技術結合在了一起。「不去注重服裝式的設計,而是原材料的開,是服裝最要走的一條路。」她的展廳猶如一間時尚實驗室,掛滿了利用發酵與生物培養製成的細菌纖維素麵料。

Romina Cardillo作品blocdemoda.com/2019/01/biotextiles--moda-se-muda-al-laboratorio-romina-cardillo.html

Romina Cardillo作品blocdemoda.com/2019/01/biotextiles--moda-se-muda-al-laboratorio-romina-cardillo.html

一個名為K-Lapse的生物時尚項目中也使用到了細菌纖維素。

設計者將其與普通面料相結合設計並製成服裝,以便發揮不同面料的特性。

其中細菌纖維素被用來製作具有功能性的細節,例如口袋。它可以讓口袋具有天然透明度和一定的阻力。

此外,在於皮膚的接觸中,細菌纖維素會因為人的體溫而變軟,與皮膚有很好的相容性,可以適應人的身體,給人以特別的舒適感。

K-Lapse作品:behance.net/gallery/71404177/K-Lapse

K-Lapse作品:behance.net/gallery/71404177/K-Lapse

這個項目的關鍵還在於,細菌纖維素具有吸水性,因此與水接觸會使其變得脆弱易碎。該項目的專家研發了適合細菌纖維素的納米塗層,使細菌纖維素皮革變得更加耐水,目前這件作品可以抵禦大約30度的手洗且沒有損壞。

此外還有許多以細菌纖維素為原材料的時尚設計作品,細菌纖維素這種環保且實用的新材料,正在隨著設計師們的創作步步走向成熟

Paulina:behance.net/gallery/71404177/K-Lapse

Paulina:behance.net/gallery/71404177/K-Lapse

奶茶和甜品中的「椰果」,就是我們身邊常見的細菌纖維素。細菌纖維素不僅可以作為面料,更是一種食物。

細菌纖維素麵料:behance.net/gallery/82760205

我們可以通過製作康普茶,也就是紅茶菌,去獲取不在實驗室也可以培養的家庭版細菌纖維素。

以下使用1000毫升康普茶生產細菌纖維素的培養方案。

第一步:準備康普茶原液1000ml,紅茶包10克左右(約兩包)。

第二步:準備一個容器,玻璃瓶,陶瓷都可以,洗乾淨後使用酒精消毒,不要再度沖水。

第三步:使用乾淨的鍋或茶壺,加入10斤左右水,紅茶包和500克左右的白糖。將茶糖水燒開後關火降溫,降溫到不燙手就可以製作了。

第四步:取出茶包,將康普茶原液加入容器中,再加入降溫後的茶糖水攪拌均勻。容器不要加滿,離瓶口5-10公分左右。

第五步:方巾封口,用皮筋紮好。細菌發酵需要氧氣,將瓶蓋輕輕擰上,不要擰緊。溫度30度時發酵4天,25度發酵一個星期,15度以下停止發酵。

發酵後液面上會慢慢長出細菌纖維素膜,這時就可以將其取出使用啦。發酵好的康普茶可以飲用,味道酸酸甜甜,是可以促進消化有益健康的飲品。

Paulina:behance.net/gallery/71404177/K-Lapse


轉載內容僅代表作者觀點

不代表中科院物理所立場

如需轉載請聯繫原公眾號


來源:as科學藝術研究中心

編輯:萬象

關鍵字: