Svampe, fjer kombineres i biologisk nedbrydelige sko

To University of Delaware-studerende sætter deres bedste fod på dette års National Sustainable Design Expo, viser en biologisk nedbrydelig sko, de har lavet med svampe, kyllingefjer og tekstilaffald.

Kandidatstuderende Jillian Silverman og undergraduate Wing Tang, både i Institut for Mode- og Beklædningsstudier, skabt et biokompositmateriale – fornybart og bæredygtigt hentet fra almindelige regionale produkter – der udgør sålen på deres prototypesko.

Skoen og forskningsprocessen, der gik ind i dens udvikling, blev udstillet på dette års Expo, del af USA Science and Engineering Festival i Washington, D.C., 7.-8. april. UD's hold blev inviteret til at deltage efter at have modtaget $15, 000 i støtte fra det føderale miljøbeskyttelsesagentur (EPA) "People, Prosperity and the Planet" (P3) tilskudsprogram.

"Modeindustrien producerer meget affald, så bæredygtighed er et problem, som alle forsøger at løse, " sagde Silverman. "Det er svært at tro, at folk kommer til at ændre deres forbrugsvaner, men med denne sko, når nogen bliver træt af det, eller det bliver slidt, det kan gå i kompostbunken og ikke på lossepladsen."

Projektet startede i 2015, da Silverman forskede som en bachelor-sommerstipendiat, arbejder med Kelly Cobb, adjunkt i mode- og beklædningsstudier. De ledte efter måder at lave stof fra svampemycelium, det sammenlåsende rodsystem, hvorfra den del af svampen, som vi spiser på vores pizza, vokser.

Det sonderende sommerprojekt var mindre end vellykket, men da Silverman begyndte at arbejde på sin kandidatgrad, hun sagde, "Jeg blev bare ved med at tænke på det. Jeg kunne ikke få svampe ud af hovedet."

Huantian Cao, professor i mode- og beklædningsstudier og meddirektør for UD's Sustainable Apparel Initiative, tilbød sin erfaring i tidligere forskningsprojekter for at skabe bæredygtigt fodtøj af en række forskellige kompositmaterialer. Cao havde også tidligere arbejdet med elevteams, der modtog P3-forskningsbevillinger, og han blev fakultetsefterforsker på myceliumprojektet.

Forskerne eksperimenterede med at dyrke forskellige arter af svampe og bruge forskellige materialer, kendt som substrater, hvor myceliet danner sit netværk af rødder. De dyrkede adskillige prøver, tørrede dem og testede dem til potentiel brug som skosål.

De næringsstoffer, som prøverne voksede i, omfattede kyllingefjer og et tekstilaffaldsprodukt, der oftest bruges som emballage. Holdet håber at eksperimentere i fremtiden med kasseret naturfibertøj, måske makulere det for at skabe en luftig tilføjelse til fjerene som vækstmedium.

"Hønsefjerene og tekstilprodukterne giver næringsstofferne til myceliet, og de er også et støttemateriale for det at vokse i, " sagde Cao. "De fungerer som en slags lim for at danne en matrix og skabe en netværksstruktur for myceliet."

At bruge tekstilaffald fra kasseret tøj passer med et andet bæredygtighedsprojekt, som UD's afdeling for mode- og beklædningsstudier har påtaget sig. Arbejder med goodwill fra Delaware og Delaware County, studerende og fakulteter søger måder at hjælpe nonprofitorganisationen med at finde måder at bruge de millioner af pund doneret tøj, som den ikke er i stand til at videresælge i sine butikker hvert år.

Når myceliumprøverne dyrket af forskerholdet blev testet og analyseret for den bedste art og sammensætning, arbejdet begyndte på en prototype sko.

Mycelium blev dyrket i en blød form i form af en sål - "Intet spild fra at skære det i den form, " sagde Cao - og holdet besluttede sig for en type vegansk "læder" for at dække sålen og gøre den mere holdbar.

Tang designede og lavede derefter toppen af ​​skoen, ved hjælp af kasserede rester fra muslinstof, som tøjdesignstuderende bruger i det tøj, de skaber. Hun brugte en syteknik kaldet smocking, hvori hun samlede stoffet for at give det fylde og form.

"Jeg brugte vegetabilske farvestoffer og 100 procent bomuldstråd, " sagde Tang. "Designet ser ud som svampe ser ud, når de er stablet, og alt er fuldstændig biologisk nedbrydeligt."

Der er mere arbejde tilbage på at flytte fra en prototype til en potentielt salgbar sko, men holdet er optimistisk.

Med nærliggende Kennett Square, Pennsylvania, kendt som verdens svampehovedstad og Delaware en af ​​USA's førende producenter af slagtekyllinger, den nye komposit har et rigeligt udbud af regionale råvarer.

Forskerne har indgået partnerskab med Phillips Mushroom Farms på Kennett Square og med Goodwill, som har et genbrugscenter i New Castle, Delaware. De fjer, der hidtil er blevet brugt, stammer fra et tidligere projekt, der involverede landbrugsaffald.

"Universitetet i Delawares forskning kombinerer bæredygtighedsstrategierne for lokal produktion og brugen af ​​biobaserede vedvarende ressourcer til at løse miljøproblemer relateret til beklædnings- og fodtøjsindustrien, " sagde EPA i annonceringen af ​​P3-tildelingen.

"Dette års P3-hold anvender deres klasseværelseslæring til at skabe værdifulde, banebrydende teknologier."