美国化学学会 真菌纤维可以变成纱线(左)或皮革替代品(右)
信用:阿克兰扎马尼 你的下一个时尚手袋可能是由真菌制成的“皮革”制成的
今天,研究人员将描述他们如何利用这种生物将食物垃圾转化为可持续的人造革,以及纸制品和棉花替代品,其性能与传统材料相当
他们解释说,这种真菌皮革比市场上现有的替代品生产时间更短,而且不像某些皮革,是100%生物基的
研究人员将在今天的美国化学学会春季会议上展示他们的成果
棉花供不应求,而且像基于石油的纺织品和皮革一样,其生产与环境问题有关
与此同时,大量食物被浪费了
阿克兰·扎马尼博士
D
,着手解决这些看似无关的问题,用新的生物基,可持续的材料从真菌中提取
“我们希望它们可以取代棉花或合成纤维和动物皮革,因为它们会对环境和伦理产生负面影响,”该项目的首席研究员扎马尼说
“在开发我们的工艺过程中,我们一直小心翼翼地不使用有毒化学品或任何可能危害环境的物质
" 就像人类一样,真菌也需要进食
为了喂养这些有机体,研究小组收集了超市里卖不出去的面包,将它们晒干并磨成面包屑
研究人员在一个中试规模的反应器中将面包屑与水混合,并添加了德氏根霉的孢子,这种孢子通常可以在腐烂的食物中找到
当这种真菌以面包为食时,它会产生由几丁质和壳聚糖制成的微小天然纤维,并积累在细胞壁中
两天后,科学家们收集了这些细胞,并去除了脂质、蛋白质和其他可用于食物或饲料的副产品
剩下的由纤维细胞壁组成的胶状残留物被纺成纱线,可用于缝合或伤口愈合纺织品,也可能用于服装
或者,将真菌细胞的悬浮液平铺并干燥,制成纸状或皮革状材料
瑞典博斯大学的扎马尼说,该团队生产的第一批真菌皮革样品很薄,不够柔韧
现在,该小组正在研究由多层组成的更厚版本,以更接近真实的动物皮革
这些复合材料包括用来自树木的丹宁酸处理过的层——赋予结构柔软性——结合碱处理层,赋予结构强度
通过用甘油和生物基粘合剂处理,柔韧性、强度和光泽度也得到改善
“我们最近的测试表明,真菌皮革的机械性能与真皮相当,”Zamani说
例如,对于这两种材料,密度和杨氏模量(衡量刚度)之间的关系是相似的
据Zamani说,虽然其他一些真菌皮革已经进入市场,但关于它们生产的信息很少公布,它们的性能还不能与真正的皮革相媲美
据她所知,这些商业产品是由收获的蘑菇或生长在食物垃圾或木屑上的薄层真菌通过固态发酵制成的
她指出,这种方法需要几天或几周的时间来生产足够的真菌材料,而她的真菌被淹没在水中,只需要几天就可以生产出同样数量的材料
其他一些研究人员也在试验深层培养,但规模比她的团队小得多
此外,市场上的一些真菌皮革含有对环境有害的涂层或由来自石油的合成聚合物如聚酯制成的增强层
扎马尼预计,这与博罗斯大学团队的产品形成了鲜明对比,后者仅由天然材料组成,因此可生物降解
她的团队正在努力进一步提炼他们的真菌产品
他们最近也开始测试其他类型的食物垃圾,包括水果和蔬菜
一个例子是水果榨汁后剩下的物质
“与其被扔掉,还不如用来培养真菌,”扎马尼说
“所以我们不局限于面包,因为希望有一天没有面包浪费
"
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