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一個由建築師和化學家組成的團隊,致力於研究出要如何模擬蜘蛛絲,而他們創造了一個雙贏的材料。

該團隊在劍橋大學研發了一種纖維,是用稱為水凝膠(hydrogel)的材質所製成(水凝膠 98% 為水),開發過程是為了製造具備「超級延展性、強韌且永續」的仿造蜘蛛絲纖維,同時也能讓製造其他紡織品的過程更加環保。

水凝膠中含有約 2% 的纖維素和二氧化矽(cellulose and silica),兩者都是自然的物質,和一些像是小手鐲、被稱為 cucurbiturils(起源來自拉丁文的葫蘆 cucurbita,因為他們中空且圓)的分子懸浮在水中——這些化學物質被劍橋的成員們稱為圓桶狀的「手銬」,能銬住纖維素和二氧化矽,讓非常細且長的纖維得以從膠中被取出。

仿造蜘蛛絲纖維的機器。

(來源:Cambridge University

從水凝膠中取出纖維後水分很快就蒸發了,剩下如絲一般的線,但它比合成絲還要強韌,甚至比某些自然的纖維還要強,比如說一些動物的毛髮。這些線的功用就像是高空彈跳的繩子一樣,在某些情況下具有吸收能量,也就是減振的功能,比自然的絲還要強韌。

製作合成纖維通常相當耗能,且會使用有害溶劑,其他合成纖維則會造成生態問題,例如產生有「海中霧霾」(註一)之稱的超細纖維污染海洋。但這款由劍橋團隊研發出的新式纖維是在室溫下製造,代表能源使用量低,而且水凝膠主要是水,過程中可以避免有毒的溶劑。

這個新的纖維開發過程可以教導傳統製造商如何改善他們的流程,比如說嫘縈(又稱人造絲)就是一種以纖維素製造的纖維,除了可以是由竹子製造的竹纖維以外,該纖維還擁有永續且較無害的製造過程。

前文提到被稱為 cucurbiturils 的物質,則是世界各地的化學實驗室中經常使用的驚奇原料,它們獨特的性質常被用來製作奈米機器,可以用來偵測低程度的毒素、做廢水處理等,由於是有機化學物質所構成,雖然關於這特別的合成物研究越來越多,和現存的纖維相比,它帶給自然界未知危害的機率相對比較低。

這是一項令人興奮的發展,尤其是對於永續時尚有興趣的人來說。

雖然離 98% 利用水做的服裝上市可能還要一陣子,不過去年 H&M 的 Global Change Award 中的得獎者 Jalila Essaidi 已經成功轉換牛糞中的纖維來製作衣服,未來我們可以選擇的永續服裝將越來越多元。

註一:海中霧霾是一部紀錄片,拍攝海洋科學家 Marcus Eriksen 帶領一群不凡的船員們——音樂家、衝浪選手和捕魚高手——一同前往位於北大西洋中的馬尾藻海域,原本他們只是想要去一探當地的垃圾帶(Garbage Patch),可是並未看到垃圾在海上漂,但當他們過濾海水卻發現更恐怖的事實:海中充滿了微型塑膠,就像是霧霾一樣,透過這部影片,希望能喚起大家對海洋資源的注重,進而採取行動預防。

參考資料

The smog of the sea
We’re one step closer to wearing clothing made from poop
Fabric made from water could be the ultimate sustainable material

文章出處/ 社企流

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