近年来,科学家们正在探索使用蘑菇菌丝体制造环保皮革,以期取代动物皮革,为时尚和材料科学带来革命性的变革。
你一定没有见过这样的配方:将100克全麦面粉倒入碗中,加入半茶匙麦芽粉、半茶匙塔塔粉、一汤勺黄原胶和少许柠檬汁,搅拌均匀;再将500毫升清水倒入碗中,把混合物揉成面团,平铺于方形烤盘上。撒入真菌孢子,最好是灵芝孢子;最后将烤盘置于阴暗处,等待两至三周。如果阿西娅·克劳福德团队的研究成果属实的话,你便能得到一块菌丝皮革,大小足以制成一个独一无二的“蘑菇钱包”。
在美国科罗拉多大学丹佛分校的生物工程实验室中,科研负责人克劳福德正孜孜不倦地使用小样本进行实验。“目前而言,我们研发的菌丝皮革远不如传统皮革那样结实耐用。”她坦言,“但在未来,菌丝皮革或许能成为大部分皮革制品的主要材料,这完全有可能。”
克劳福德并非第一个尝试使用蘑菇制作皮革的人。爱马仕、露露乐蒙、斯特拉·麦卡特尼等大品牌已将菌丝纤维运用在了部分高端产品线中。然而,这种纤维生产周期长,人力成本高,价格十分昂贵。目前,克劳福德正致力于研发一种操作简便、成本更低的新型工艺。她期望有朝一日,菌丝材料能够取代传统动物皮革和以石油衍生物制成的合成皮革。
| 触感相似 |
菌丝皮革具有不规则的纹理,触感柔软,与动物皮革类似。不过,不同的加工工艺也会导致这种材料最终呈现出不同状态。细心的用户或许会发现,菌丝皮革散发着泥土与树木的气味,这是传统皮革没有的。相较于结实耐用的动物皮革,克劳福德研发的菌丝皮革虽然轻便,但容易磨损,一不小心便会撕裂。她认为短期而言,菌丝皮革更适合包裹那些无需频繁挪动的物品,比如吊顶隔音板、室内装饰物等,以及所有需要柔软触感的产品。
蘑菇犹如这个世界的隐形建筑师,因为菌体的大半部分都埋藏在地下。不同真菌的菌丝体的形态与质感各不相同。有的菌丝体坚硬得能刺穿混凝土,有的则如丝线般纤细。人类从植物世界中获取了各式各样的材料,从坚硬的木材到柔软的棉花。而蘑菇也蕴藏着巨大潜力,未来或将成为建筑材料及面料织品的主要原料。
菌丝体中含有甲壳质,这种高分子聚合物是甲壳动物外壳的主要成分。木材之所以坚硬、棉花之所以柔韧,都是因为植物细胞壁中含有纤维素。而甲壳质的强度更甚于纤维素。与不同材料组合在一起时,甲壳质会展现出不同特性,既可以坚硬如石,也可以柔软如丝,甚至两者兼具。
| 细胞培养 |
“为了制作皮革,我们需要定殖能力极强的真菌种类。它们能在培养基中迅速繁殖,抢掠其他微生物的生存空间。为此,我们选择了两种真菌——红平菇及灵芝。”克劳福德解释道。
细胞完成繁殖后,培养玻片上会形成一层一厘米厚的菌丝糊状物。灵芝培养皿的糊状物犹如一块质地均匀的奶油色地毯;而红平菇则会显出精致的复杂纹路,让科研人员赞叹不已。接下来,研究团队会使用刮刀将这层物质从培养玻片上刮取下来,通过加热将其压缩到二至三毫米厚度,与传统皮革厚度相当。若使用传统鞣制工艺对这些菌丝薄片进行加工,则能使它们的外观及特质更接近于传统皮革。然而,克劳福德倾向于使用天然加工工艺,比如用蓝藻为菌丝薄片染色。
动物皮革的生产过程中,动物皮肤剥离后会迅速腐烂,因此需要化学处理来防止这种情况发生。然而,这种化学鞣制工艺会导致严重的水污染。在印度、巴基斯坦、泰国等主要皮革生产国,制革厂常常将工业废水排入水道,造成水域环境的污染。相比之下,植物鞣制是一种更环保的处理方式,它通过将皮革浸泡在含有树皮和五倍子粉末的水中来加工,尽管这种方法在19世纪以前非常普遍,但耗时较长,需要数周时间。而使用重金属溶液鞣制皮革则只需一天一夜,但这种方法对环境的破坏更为严重。合成皮革的生产不需要屠宰动物,但它是由化石燃料衍生的塑料制成,无法生物降解。
将传统加工技艺转化为工业化生产技术时,保证产品质量的稳定性是关键,同时污染问题也必须得到解决。目前,菌丝皮革的培育需要在严格的无菌环境中进行,以防酵母或细菌繁殖,这使得其生产成本较高,只有奢侈品行业能够承担。尽管菌丝皮革的商业化量产还面临一些挑战,但随着技术难题的逐步攻克,未来可能会取代那些导致动物皮革平民化的加工工艺。
“这就像启动一辆汽车,启动时需要的驱动力总是很大的。”克劳福德比喻说。随着技术的进步,或许未来我们真的会穿上用蘑菇制成的衣物,这一天可能并不遥远。
编辑:侯寅