Forskere henvender sig til to afgrøder for at tackle miljøskader ved beklædning lavet med syntetiske fibre

Fra risottoer til saucer har svampe længe været en fast bestanddel i køkkenet. Nu viser svampe potentialet til at tjene mere end bare smag – som et bæredygtigt, bøjeligt materiale til modeindustrien.

Forskere bruger den web-lignende struktur af svampens rodsystem - myceliet - som et alternativ til syntetiske fibre til tøj og andre produkter såsom autostole.

"Det er bestemt en tankeændring i fremstillingsprocessen," sagde Annalisa Moro, EU-projektleder hos Italien-baserede Mogu, som laver indretningsprodukter fra myceliet. "Du samarbejder virkelig med naturen for at dyrke noget i stedet for at skabe det, så det er lidt futuristisk."

Mogu, der ligger 50 kilometer nordvest for Milano, leder et forskningsinitiativ for at udvikle nonwoven-stoffer lavet af myceliumfibre til tekstilindustrien.

Kaldet MY-FI, projektet løber i fire år til oktober 2024 og samler virksomheder, forskningsinstitutter, brancheorganisationer og akademiske institutioner fra hele Europa.

MY-FI fremhæver, hvordan EU presser på for mere bæredygtig produktion og forbrug i tekstil- og beklædningsindustrien, som beskæftiger omkring 1,3 millioner mennesker i Europa og har en årlig omsætning på 167 milliarder euro.

Mens de får de fleste af sine tekstiler fra udlandet, producerer EU dem i lande, herunder Frankrig, Tyskland, Italien og Spanien. Italien tegner sig for mere end 40 % af EU's tøjproduktion.

Delikat og holdbart

Myceliet vokser fra startgydning tilsat til afgrøder såsom korn. Hyfernes trådagtige filamenter, den vegetative del af svampen, skaber et materiale, der vokser ovenpå. Det høstes og tørres, hvilket resulterer i bløde, silkebløde, hvide plader af fiberdug, der er 50 til 60 kvadratcentimeter.

Det sarte materiale er gjort stærkere og mere holdbart gennem tilsætning af biobaserede kemikalier, der binder fibrene sammen.

Dens økologiske oprindelse står i kontrast til de fleste syntetiske fibre som nylon og polyester, som stammer fra fossile brændstoffer som kul og olie.

Det betyder, at produktionen af ​​syntetiske fibre øger drivhusgasemissionerne, der accelererer klimaændringerne. Når de vaskes, afgiver disse materialer desuden mikroplastik, der ofte ender med at forurene miljøet, herunder floder, have og oceaner.

MY-FI myceliet har brug for meget lidt jord, vand eller kemikalier, hvilket giver det grønnere referencer end selv naturlige fibre såsom bomuld.

Grimeprøve

For modeindustrien er myceliets bløde, vandafvisende egenskaber lige så tiltalende som dets miljømæssige egenskaber.

Bare spørg Mariagrazia Sanua, bæredygtigheds- og certificeringschef hos Dyloan Bond Factory, en italiensk modedesigner og producent, der er en del af MY-FI.

Virksomheden har brugt det myceliumbaserede materiale – i sort og brunt og med en vokset finish – til at producere en prototypekjole, en kombination af top og midi-nederdel, tasker og småt lædertilbehør.

Laserskæring og serigrafi blev brugt til at evaluere materialets adfærd. Udfordringen var at tilpasse sig stofpladerne – firkanter af myceliummaterialet frem for traditionelle ruller af tekstiler som bomuld, hør og polyester – samt egenskaber som trækstyrke og sømtæthed.

"Vi har været nødt til fuldstændig at ændre paradigmet og designprocesser og beklædningsgenstande baseret på materialet," sagde Sanua.

Virksomheden håber, at myceliummaterialet vil være en måde at tilbyde forbrugerne en række produkter, der kan være alternativer til dyrelæder.

"Det er smukt at se prototyperne," sagde Moro. "Det er en vidunderlig ting at se, hvor mange mennesker med forskellige baggrunde og perspektiver, der arbejder sammen om at skabe dette resultat."

Mogo arbejder på sin side hen imod en storstilet produktionsfabrik for at flytte MY-FI-materialet fra forskningsstadiet til markedet. Mens materialet i øjeblikket er relativt dyrt at fremstille, ville omkostningerne falde ved produktion i stor skala.

Læder-ubundet

I mellemtiden søger Tyskland-baserede Volkswagen, verdens nr. 2 bilproducent, at mycelium-teknologier for at reducere sit miljømæssige fodaftryk og bevæge sig væk fra læder til køretøjsinteriør.

Kunder ønsker i stigende grad dyrefrie materialer til interiør fra sædebetræk og dørpaneler til instrumentbrætter og rat, så det er spændende at tilføje en bæredygtig erstatning for læder, ifølge Dr. Martina Gottschling, en forsker ved Volkswagen Group Innovation.

"Et hurtigtvoksende biologisk materiale, der kan fremstilles uden dyr og med en lille indsats, som heller ikke kræver petroleumsbaserede ressourcer, er en game-changer inden for interiørmaterialer," sagde hun.

Myceliummaterialet er også lettere end læder, en anden positiv faktor for at reducere VW's CO2-fodaftryk.

Virksomhedens involvering i MY-FI driver projektforskere ved Utrecht University i Holland og I-TECH Lyon i Frankrig til at forbedre holdbarheden af ​​myceliumstoffet. For at gå fra prototype til produktionslinje skal stoffet opfylde kvalitetskrav, der er fastsat af VW for at sikre, at materialet holder hele køretøjets levetid.

Det er en udfordring, som Gottschling mener vil blive mødt i det kommende årti.

"Vi ser allerede materialet som et af de højkvalitetsmaterialer til interiørapplikationer, der vil være muligt i fremtiden," sagde hun.

Når livet giver dig tomater

Svampe er ikke den eneste fødevare med potentiale til at spinde en bæredygtig garnrevolution. Tomatstængler har også et skjult talent, ifølge Dr. Ozgur Atalay og Dr. Alper Gurarslan fra Istanbul Tekniske Universitet i Tyrkiet.

Da Atalay og Gurarslan så tomatranker efterladt at visne på markerne, efter at afgrøden var høstet, begyndte Atalay og Gurarslan at undersøge, om stilkene kunne omdannes til bæredygtige fibre.

Tests viste, at landbrugsaffaldet faktisk kunne forvandles til garn. Men Atalay og Gurarslan var fast besluttet på at gå et skridt videre. De ønskede at bruge tomatstængler til at skabe en type garn til tøj, der overvåger hjerteslag, åndedrætsfrekvenser og ledbevægelser.

De to forskere leder et projekt for at skabe denne slags elektrisk ledende beklædning ved hjælp af - for første gang - bæredygtige materialer. Kaldet SMARTWASTE, projektet løber i fire år indtil udgangen af ​​2026 og involverer også akademiske og forskningsorganisationer fra Tyskland, Italien, Holland og Polen.

"Det smukke ved projektet er, at vi tager udgangspunkt i affald," sagde Atalay. "Vi tager landbrugsaffald og skaber ikke bare almindelige tekstiler, men noget meget mere værdifuldt."

Mens omkostningsestimater følger senere i projektet, når designpartnere arbejder på at skabe egentlige produkter, signalerede han, at smart tøj vil være en del dyrere end den almindelige slags.

En smart tekstilskjorte kunne koste så meget som €1.000, ifølge Atalay.

Det specialiserede materiale, begrænsede produktionsserier og forskning og udvikling, der er nødvendig for at skabe bærbare teknologier, der er holdbare, vaskbare og komfortable bidrager alt sammen til prisskiltet.

Fremskridt inden for teknologi skulle i sidste ende føre til lavere produktionsomkostninger og forbrugerpriser.

Frø af poppelsucces

Det tyrkiske landskab har også inspireret en anden del af projektet. Tyrkiets rigelige poppeltræer og - mere specifikt - deres hvide, luftige bomuldslignende frø fik Gurarslan til at undersøge, om de kunne være en bæredygtig tekstilkilde.

Mens deres fibre er blevet afvist som for korte til at lave et garn, har frøene tre særlige egenskaber, der appellerer til tekstilindustrien:en hul, rørlignende struktur, der kan fange varme for at give termiske kvaliteter, en antibakteriel natur og vandbestandighed.

Netværket af SMARTWASTE-eksperter har blandet frøene med genanvendt polyester for at lave et nonwoven-stof, som teamet har til hensigt at omdanne til tekstilprodukter med forbedrede termiske egenskaber.

Forskerne håber, at dette kun er starten på en vidtrækkende transformation af tekstiler.

"Vores mål er at træne den næste generation af forskere og innovatører i bæredygtige tekstiler," sagde Atalay.

Flere oplysninger:

• MIN-FI
• SMARTAFFALD

Leveret af Horizon:The EU Research &Innovation Magazine

Denne artikel blev oprindeligt udgivet i Horizon EU Research and Innovation Magazine.