科学家将丝绸制成皮革:可3D打印出来和回收

2021年05月06日 14:12 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒报道,作为皮革这样有用的材料,把它“种植”在牛背上并不是最环保的获取方式。现在,来自塔夫茨大学的工程师们已经用丝绸制造出了一种类似皮革的新材料,这种材料可以通过3D打印成型并且在需要时很容易回收制成新产品。

由于皮革的多功能性和耐用性,它已经被广泛使用了数千年,但现代大规模生产意味着它有相当大的环境足迹。养牛场占用了大片土地并排放了大量的水,而动物本身则向大气中排放大量的甲烷。在处理这些材料的过程中,还会有一些有害的化学物质。

更环保、更清洁的皮革替代品正在开发中,它们是用蘑菇之类的东西制成的。现在,塔夫茨大学的研究人员已经表明,丝绸可能能成为一位竞争者。

丝绸和皮革似乎是两种很遥远的材料,但塔夫茨大学的团队开发了一种加工丝绸的新方法,从而使其变得更坚韧、更结实、更耐用同时又能保持弹性和多功能性。更好的是,这一过程只需要温和的化学品、可在室温下完成,所有这些则都能减少丝绸对环境的影响。

据了解,科学家们先从蚕茧中提取普通的丝纤维。这些纤维会被混合成浆液,在那里它们被分解成它们最初的蛋白质成分。然后,通过丝素跟增塑剂和植物胶增稠剂的结合产生可以用来3D打印的材料。

为了进一步强化这种材料,研究小组在壳聚糖中加入了增塑剂和染料。

团队表示,这种材料具有跟普通皮革相似的特性。它可以折叠、穿孔、拉伸和缝合在一起进而形成通常用皮革制成的衣服和配饰。3D打印的制作方法也可以通过调整来创建图案和纹理来改变其功能、外观和/或感觉。

这项研究的论文通讯作者Fiorenzo Omenetto说:“我们的工作重点是使用天然材料,尽量减少有毒化学物质的使用同时又能保持材料的性能从而为目前广泛使用的产品提供替代品。通过使用丝绸、从纺织品和农业废弃物中提取的纤维素、从贝类废弃物中提取的壳聚糖以及用于结合它们的所有相对温和的化学物质,我们正在朝着这个目标前进。”

为了使这种材料更具可持续性,该团队表示,丝绸制成的皮革可以很容易地回收利用。一旦产品达到使用寿命,材料可以被重新溶解成丝浆,然后制成一种全新的丝绸皮革产品。即使最终被扔进垃圾填埋场,这种材料也是可生物降解的。

该团队表示,他们未来的工作将包括测试生产这种材料的其他方法并更好地去比较这种材料跟动物皮革。

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