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寻找皮革替代品的研究人员意外发现了一个新方向:真菌。尽管传统皮革经久耐用,但其生产需要畜牧业,而畜牧业又会对环境造成负面影响。与此同时,纯素替代品通常由难以回收的石油基塑料制成。研究人员在《ACS应用生物材料》上报告称,菌丝体,也就是蘑菇伞盖下方地下的纤维网络,可以被压制成一种耐用且可堆肥的类皮革织物。他们甚至用这种织物缝了一个手提包。
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该研究的合著者曼努埃尔·阿里亚斯-巴兰特斯表示:“很多人都在寻找化石燃料基材料和动物源材料的替代品,但能规模化生产的替代品仍然有限。我们的研究突破了一个重要瓶颈,让价格亲民的菌丝体基织物得以大规模生产。”
大多数菌丝体材料是通过让真菌在托盘上蔓延生长,直到丝状纤维自己交织成一张结实的薄片而制成的。这种方法虽然有效,但无法用于大规模生产。于是,Arias-Barrantes、Géza Szilvay及其同事把里氏木霉(Trichoderma reesei)泡在营养丰富的液体里,放在类似酿啤酒用的罐子里养。
真菌没有长成薄片,而是长成了一团浓稠的、像纸浆一样的物质。研究人员把纸浆收集起来,洗了洗,然后混入山梨糖醇(一种天然存在的糖醇,常被添加到食品和化妆品中)和纤维素(植物细胞壁的主要结构成分),让材料更有柔韧性和强度。最后,他们把混合物铺成薄片并干燥,做成了一种类似皮革的无纺布。
与传统的托盘方法不同,这种基于纸浆的新方法让研究人员能更好地控制最终材料的性能,从而可以调整材料的特性、添加颜色和纹理,或把菌丝体材料逐层贴合到棉织物上。
接下来,研究人员测试了这一生产过程能否从小型实验室样品走向规模化生产。为此,他们采用了一套类似造纸行业所用的滚筒系统,持续产出宽约8英寸(20厘米)、长26英尺(8米)的菌丝体片材。随后,他们用这种材料制作了一个手提包原型。
在实验室测试中,这种碾压成型的菌丝体材料拉伸强度可媲美传统皮革。该材料在水中28天内即可降解,在工业堆肥条件下约六周内完全崩解。尽管菌丝体基产品在进入消费市场之前仍需增强耐撕性能,但研究人员表示,该制造工艺前景广阔,因为它使用的是生物技术和印刷行业已普遍使用的设备。
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