2021年5月6日
皮革是一个不断增长的多十亿美元的行业,需要超过38亿牛肉 - 每年两个人的牛动物 - 每年都能维持生产。
虽然皮革制品——服装、鞋子、家具等等——可以相当优雅和耐用,但皮革生产对环境的影响非常严重,导致森林砍伐、水和土地的过度使用、环境污染和温室气体排放。
塔夫斯大学工程学院(Tufts University School of Engineering)的研究人员开始寻找一种皮革的替代品,这种材料具有类似的纹理、柔韧性和硬度,但重点是可持续的、无毒的、对环境友好的材料。欧洲杯足球竞彩事实证明,我们一直都在穿这种材料——它是丝绸,但塔夫茨大学的工程师们没有将丝绸编织成织物,而是将蚕茧中的纤维分解成蛋白质成分,并重新利用这些蛋白质来形成类似皮革的材料。发表在该杂志上的一项研究描述了制作丝绸皮革的过程欧洲杯足球竞彩材料和设计。
丝绸型皮革可以印刷成不同的图案和纹理,具有与真皮相似的物理性质,并可承受折叠,刺穿和伸展,通常用于创造皮革制品,包括缝合材料的能力并附着在一起硬件,如铆钉,扣眼,手柄和扣子。
“我们的工作重点是使用天然材料,在保持材料性能的同时,最大限度地减少有毒化学物质的使用,从而为当今广泛使用的欧洲杯足球竞彩产品提供替代品。”塔夫茨工程学院(Tufts School of Engineering)的弗兰克·c·多布尔(Frank C. Doble)工程学教授菲奥伦佐·奥梅内托(Fiorenzo Omenetto)说。奥梅内托是制造这种材料的塔夫茨丝绸实验室(Tufts Silklab)的主任,也是这项研究的通讯作者。“通过使用丝绸、纺织和农业废料中的纤维素、贝类废料中的壳聚糖,以及所有用于结合它们的相对温和的化学物质,我们朝着这个目标取得了进展。”
当然还有一个由行业和研究界开发的现有替代皮革组合,重点是使用农业副产品或再生材料,这些材料对环境和动物饲养减少。欧洲杯足球竞彩这些包括由石油(聚氨酯皮革或“困境”),树皮,菠萝,植欧洲杯足球竞彩物油,橡胶,真菌,甚至纤维素和胶原蛋白和胶原蛋白制成的皮革状材料。
在塔夫茨制造的丝绸皮革为所有这些方法提供了一些独特的优势。除了衍生自溶解丝纤维外,制造是基于水的水,仅使用在室温下进行的温和化学品,并产生大多数无毒废物。The silk leather material can be fabricated using computerized 3D layering with the ability to create regular micropatterns that can tune the material's strength and flexibility, print macropatterns for aesthetics (e.g. a basket weave) as well as non-regular geometrical patterning to mimic the surface texture of real leather. The resulting materials, like leather, are strong, soft, pliable, and durable, and like natural leather, they are biodegradable once they enter the waste stream.
事实上,丝绸皮革产品可以重新溶解和再生成凝胶状的库存物质,重新印刷成新的产品
制造丝绸皮革的过程从纺织工业中常用的丝纤维开始。这些纤维由丝素蛋白蛋白聚合物组成,它们可以在水性浆料中分解在其单独的蛋白质组分中。含有无毒增塑剂甘油和染料的壳聚糖基壳碱层通过挤出通过微小的孔喷嘴印刷到表面上以提供柔韧性和强度的材料。壳聚糖本身来自自然来源,如螃蟹龙虾和虾的壳。将一层丝素蛋白与增塑剂和增稠剂(从植物胶)相结合,在基层的顶部上印刷。
通过打印机喷嘴挤压丝素浆会产生剪切力,这可能有助于蛋白质的排列,从而增强材料,使其具有延展性而不是脆性,并模仿蠕虫或蜘蛛的丝腺中发生的自然挤压。改变丝绸层的印刷图案可以提供一系列的外观,可调节的强度和其他物理品质。
印刷方法,也被称为“增材制造”,与其他方法如注塑或减法制造(如雕刻或从块上剃除)相比,在材料和产生的废物的使用上非常保守。欧洲杯足球竞彩
TUFTS的丝绸已经开发了一种从丝绸的各种其他产品,从植入医疗设备到可以通过改变颜色感测和对环境感觉的建筑材料。欧洲杯足球竞彩事实上,在实验室中开发的大部分技术可以衍生丝蛋白可以应用于丝绸的皮革,包括附着和嵌入可以感知和响应周围环境的分子。
“这是利用丝蛋白在其他方法中使用的优势 - 它具有良好的多功能化学,我们可以用来调整材料的品质和嵌入智能元素,如感测分子,”西尔克实验室(Silklab)前研究员、宾夕法尼亚大学斯图尔特·韦茨曼设计学院(University of Pennsylvania Stuart Weitzman School of Design)建筑学助理教授、该研究的第一作者Laia Mogas-Soldevila说。“因此,尽管类似皮革的材料可能有很多选择,但丝质皮革具有最适合创新设计的潜力。”欧洲杯足球竞彩
来源:http://www.tufts.edu/