菌絲體將可成為衣服材料,在時尚界掀起風潮。圖/法新社
編譯/韋士塔
自我修復材料已經不是科幻小說中的虛構情節,科學家正持續探索具備這種特點的材料,可以應用在哪些領域,例如:醫學、科技、3C產品。時尚產業或許也將迎來這個風潮,未來的服飾,可能採用自我修復材料製作。
自我修復材料泛指可模擬生物自我修復機制的材料,材料受到外力後產生的小型破壞能自行回復。近來,英國紐卡索大學(Newcastle University)及諾桑比亞大學(Northumbria University)的研究團隊發現,許多真菌產生的細根「菌絲體」(mycelium)有可能製成可生物分解的穿戴材料,並且能夠自我修復。
研究人員選擇靈芝真菌(Ganoderma)為測試對象,使用菌絲(hyphae)製作薄膜,並編織成菌絲體結構。測試顯示,經過加工後,可強化原本脆弱的薄膜結構,成為皮革的替代品。
以菌絲體製作的材料,已被用於建築、紡織等領域。例如:美國生科公司Bolt Threads已開發這類材料,主要訴求是真菌的菌絲體可持續再生,呼應永續風潮。此外,這種材料也能滿足動物保育、環境保育及時尚品味,加上自我修復的特點,還可節省成本、減少廢棄物數量。
研究人員在發表於《先進功能材料》(Advanced Functional Materials)期刊的報告中指出,菌絲體材料能在乾燥、缺乏養分的環境存活,只要經過約2天的恢復期後,就能自我修復。
這項技術過去面臨的最大挑戰,是在生產這些材料的過程,能夠幫助生物體自我再生的厚膜孢子(chlamydospores)往往會死亡。研究團隊嘗試新的技術,把厚膜孢子、菌絲體、碳水化合物,以及其他營養物質混合在液體中,發現能促進菌絲薄膜生長。
研究人員也用蠔菇(Pleurotus ostreatus)進行測試,這種真菌不含厚膜孢子,無法以同樣的方式自我修復,也證實厚膜孢子是材料再生能力的關鍵。
目前製造的薄膜仍過於脆弱,無法用於製造衣物,但研究人員認為,透過技術的進步及創新,菌絲體材料最終必定能應用於服飾;更重要的是,新的生產過程不會導致厚膜孢子死亡,這些厚膜孢子能持續長出新的菌絲,修補薄膜的缺口,讓衣物可自行修復破損部位。
研究團隊強調,儘管這種材質具備取代動物毛皮、環保等優點,但還有一些問題需要克服,例如:強度不足、生長及癒合過程仍耗時過久,因此與實際上市仍有一段距離。
不過,研究團隊非常看好這種「工程活體材料」(engineered living materials , ELM)的前景,因為這類材料內部有活細胞,能夠適應環境,具備自動組裝、自動感測和自我修復等特點。
除了服飾,這種材料未來也可能用來製造家具、汽車座椅等,取代更多皮革製品。