近年來,科學家們正在探索使用蘑菇菌絲體制造環保皮革,以期取代動物皮革,為時尚和材料科學帶來革命性的變革。
你一定沒有見過這樣的配方:將100克全麥面粉倒入碗中,加入半茶匙麥芽粉、半茶匙塔塔粉、一湯勺黃原膠和少許檸檬汁,攪拌均勻;再將500毫升清水倒入碗中,把混合物揉成面團,平鋪于方形烤盤上。撒入真菌孢子,最好是靈芝孢子;最后將烤盤置于陰暗處,等待兩至三周。如果阿西婭·克勞福德團隊的研究成果屬實的話,你便能得到一塊菌絲皮革,大小足以制成一個獨一無二的“蘑菇錢包”。
在美國科羅拉多大學丹佛分校的生物工程實驗室中,科研負責人克勞福德正孜孜不倦地使用小樣本進行實驗。“目前而言,我們研發的菌絲皮革遠不如傳統皮革那樣結實耐用。”她坦言,“但在未來,菌絲皮革或許能成為大部分皮革制品的主要材料,這完全有可能。”
克勞福德并非第一個嘗試使用蘑菇制作皮革的人。愛馬仕、露露樂蒙、斯特拉·麥卡特尼等大品牌已將菌絲纖維運用在了部分高端產品線中。然而,這種纖維生產周期長,人力成本高,價格十分昂貴。目前,克勞福德正致力于研發一種操作簡便、成本更低的新型工藝。她期望有朝一日,菌絲材料能夠取代傳統動物皮革和以石油衍生物制成的合成皮革。
| 觸感相似 |
菌絲皮革具有不規則的紋理,觸感柔軟,與動物皮革類似。不過,不同的加工工藝也會導致這種材料最終呈現出不同狀態。細心的用戶或許會發現,菌絲皮革散發著泥土與樹木的氣味,這是傳統皮革沒有的。相較于結實耐用的動物皮革,克勞福德研發的菌絲皮革雖然輕便,但容易磨損,一不小心便會撕裂。她認為短期而言,菌絲皮革更適合包裹那些無需頻繁挪動的物品,比如吊頂隔音板、室內裝飾物等,以及所有需要柔軟觸感的產品。
蘑菇猶如這個世界的隱形建筑師,因為菌體的大半部分都埋藏在地下。不同真菌的菌絲體的形態與質感各不相同。有的菌絲體堅硬得能刺穿混凝土,有的則如絲線般纖細。人類從植物世界中獲取了各式各樣的材料,從堅硬的木材到柔軟的棉花。而蘑菇也蘊藏著巨大潛力,未來或將成為建筑材料及面料織品的主要原料。
菌絲體中含有甲殼質,這種高分子聚合物是甲殼動物外殼的主要成分。木材之所以堅硬、棉花之所以柔韌,都是因為植物細胞壁中含有纖維素。而甲殼質的強度更甚于纖維素。與不同材料組合在一起時,甲殼質會展現出不同特性,既可以堅硬如石,也可以柔軟如絲,甚至兩者兼具。
| 細胞培養 |
“為了制作皮革,我們需要定殖能力極強的真菌種類。它們能在培養基中迅速繁殖,搶掠其他微生物的生存空間。為此,我們選擇了兩種真菌——紅平菇及靈芝。”克勞福德解釋道。
細胞完成繁殖后,培養玻片上會形成一層一厘米厚的菌絲糊狀物。靈芝培養皿的糊狀物猶如一塊質地均勻的奶油色地毯;而紅平菇則會顯出精致的復雜紋路,讓科研人員贊嘆不已。接下來,研究團隊會使用刮刀將這層物質從培養玻片上刮取下來,通過加熱將其壓縮到二至三毫米厚度,與傳統皮革厚度相當。若使用傳統鞣制工藝對這些菌絲薄片進行加工,則能使它們的外觀及特質更接近于傳統皮革。然而,克勞福德傾向于使用天然加工工藝,比如用藍藻為菌絲薄片染色。
動物皮革的生產過程中,動物皮膚剝離后會迅速腐爛,因此需要化學處理來防止這種情況發生。然而,這種化學鞣制工藝會導致嚴重的水污染。在印度、巴基斯坦、泰國等主要皮革生產國,制革廠常常將工業廢水排入水道,造成水域環境的污染。相比之下,植物鞣制是一種更環保的處理方式,它通過將皮革浸泡在含有樹皮和五倍子粉末的水中來加工,盡管這種方法在19世紀以前非常普遍,但耗時較長,需要數周時間。而使用重金屬溶液鞣制皮革則只需一天一夜,但這種方法對環境的破壞更為嚴重。合成皮革的生產不需要屠宰動物,但它是由化石燃料衍生的塑料制成,無法生物降解。
將傳統加工技藝轉化為工業化生產技術時,保證產品質量的穩定性是關鍵,同時污染問題也必須得到解決。目前,菌絲皮革的培育需要在嚴格的無菌環境中進行,以防酵母或細菌繁殖,這使得其生產成本較高,只有奢侈品行業能夠承擔。盡管菌絲皮革的商業化量產還面臨一些挑戰,但隨著技術難題的逐步攻克,未來可能會取代那些導致動物皮革平民化的加工工藝。
“這就像啟動一輛汽車,啟動時需要的驅動力總是很大的。”克勞福德比喻說。隨著技術的進步,或許未來我們真的會穿上用蘑菇制成的衣物,這一天可能并不遙遠。
編輯:侯寅