지속 가능한 가죽, 원사 및 종이 — br

미국화학회

이미지: 곰팡이 섬유는 실(왼쪽)이나 가죽 대체품(오른쪽)으로 바뀔 수 있습니다.더보기

크레딧: Akram Zamani

샌디에고, 2022년 3월 23일 — 당신의 다음 트렌디한 핸드백은 곰팡이로 만든 "가죽"으로 만들어질 수 있습니다. 오늘 연구자들은 이 유기체를 활용하여 음식물 쓰레기를 지속 가능한 인조 가죽은 물론 종이 제품 및 면 대체품으로 전환하여 기존 재료와 유사한 특성을 갖는 방법을 설명할 것입니다. 그들은 이 곰팡이 가죽이 이미 시장에 나와 있는 기존 대체품보다 생산 시간이 더 짧고, 일부와는 달리 100% 바이오 기반이라고 설명합니다.

연구진은 오늘 미국화학회(ACS) 춘계학술대회에서 결과를 발표할 예정이다. ACS Spring 2022는 3월 20일부터 24일까지 가상 및 대면으로 개최되는 하이브리드 회의이며, 3월 21일부터 4월 8일까지 주문형 액세스가 가능합니다. 이 회의에서는 광범위한 과학 주제에 대한 12,000개 이상의 프레젠테이션이 제공됩니다.

면화는 공급이 부족하며 석유 기반 직물 및 가죽과 마찬가지로 생산 시 환경 문제와 관련이 있습니다. 그 사이에 많은 음식이 낭비됩니다. Akram Zamani 박사는 곰팡이에서 추출한 새로운 바이오 기반의 지속 가능한 재료를 사용하여 겉보기에 관련이 없어 보이는 문제를 해결하기 시작했습니다. 프로젝트의 주요 조사관인 Zamani는 "우리는 부정적인 환경적, 윤리적 측면을 가질 수 있는 면이나 합성 섬유 및 동물 가죽을 대체할 수 있기를 바랍니다"라고 말했습니다. "공정을 개발하면서 우리는 독성 화학물질이나 환경에 해를 끼칠 수 있는 물질을 사용하지 않도록 주의했습니다."

인간과 마찬가지로 곰팡이도 먹어야 합니다. 유기체에게 먹이를 주기 위해 팀은 팔리지 않은 슈퍼마켓 빵을 모아서 건조하고 빵가루로 갈아서 만들었습니다. 연구자들은 파일럿 규모의 반응기에서 빵가루를 물과 혼합하고 일반적으로 부패하는 음식에서 발견되는 Rhizopus delemar 포자를 추가했습니다. 이 곰팡이는 빵을 먹으며 세포벽에 축적된 키틴과 키토산으로 이루어진 미세한 천연 섬유를 생성했습니다. 이틀 후, 과학자들은 세포를 수집하고 식품이나 사료에 사용될 수 있는 지질, 단백질 및 기타 부산물을 제거했습니다. 섬유질 세포벽으로 구성된 나머지 젤리 같은 잔류물은 실로 방적되어 봉합사나 상처 치유 직물 및 의류에 사용될 수 있습니다.

대안적으로, 곰팡이 세포 현탁액을 평평하게 펴고 건조시켜 종이나 가죽 같은 물질을 만들었습니다. 팀이 생산한 곰팡이 가죽의 첫 번째 프로토타입은 얇고 충분히 유연하지 못했다고 스웨덴 보로스 대학(University of Borås)의 Zamani는 말했습니다. 이제 이 그룹은 실제 동물 가죽을 더욱 유사하게 모방하기 위해 여러 겹으로 구성된 더 두꺼운 버전을 개발하고 있습니다. 이러한 복합재에는 구조에 부드러움을 주는 나무 유래 탄닌으로 처리된 층과 강도를 제공하는 알칼리 처리된 층이 포함되어 있습니다. 글리세롤과 바이오 기반 바인더 처리로 유연성, 강도, 광택도 향상되었습니다. "우리의 최근 테스트에 따르면 곰팡이 가죽은 실제 가죽과 상당히 유사한 기계적 특성을 가지고 있는 것으로 나타났습니다."라고 Zamani는 말합니다. 예를 들어 밀도와 강성을 측정하는 영률 간의 관계는 두 재료에서 유사합니다.

일부 다른 곰팡이 가죽은 이미 시장에 출시되었지만 생산에 대한 정보는 거의 공개되지 않았으며 그 특성은 아직 실제 가죽과 일치하지 않는다고 Zamani는 말합니다. 그녀가 확인할 수 있는 바에 따르면, 상업용 제품은 수확된 버섯이나 음식물 쓰레기나 톱밥 위에 얇은 층으로 자란 곰팡이를 고체 발효를 통해 만들어낸 것입니다. 그녀는 그러한 방법을 사용하면 충분한 곰팡이 물질을 생산하는 데 며칠 또는 몇 주가 소요되는 반면, 그녀의 곰팡이는 물에 잠겨서 동일한 양의 물질을 만드는 데 며칠 밖에 걸리지 않는다고 지적했습니다. 몇몇 다른 연구자들도 수중 재배를 실험하고 있지만 그 규모는 그녀 그룹의 노력보다 훨씬 작습니다.