介绍未来的时尚:一件可以穿几次的T恤,然后,当你厌倦了它时,可以将其溶解并回收利用以制作一件新衬衫。
科罗拉多大学博尔德分校ATLAS研究所的研究人员现在距离这一目标又近了一步。在一项新研究中,工程师和设计师团队开发了一台DIY机器,可以纺出由可持续来源的明胶等材料制成的纺织纤维。该团队的“生物纤维”摸起来有点像亚麻纤维,在几分钟到一个小时内就能在热水中溶解。这项研究发表在《计算机系统人为因素CHI会议论文集》上。
该团队由ATLAS研究所博士生EldyLázaroVásquez领导,于5月在檀香山举行的CHI计算机系统人为因素会议上展示了其研究成果。
“当你不再需要这些纺织品时,你可以溶解它们并回收明胶来制造更多的纤维,”新研究的共同作者,ATLAS研究所和计算机科学系的助理教授迈克尔·里维拉(MichaelRivera)说。
该研究解决了全球日益严重的一个问题:根据美国环境保护署的数据,仅在2018年,美国人就向垃圾填埋场投放了超过1100万吨纺织品,占当年所有城市固体废物的近8%。
研究人员为时尚设想了一条不同的道路。
他们的机器小到可以放在桌子上,制造成本仅为560美元。LázaroVásquez希望该设备能帮助世界各地的设计师尝试制造自己的生物纤维。
“你可以定制你想要的强度和弹性以及颜色的纤维,”她说。“有了这种原型机,任何人都可以制造纤维。你不需要只有大学化学系才有的大型机器。”
纺线
这项研究是在时尚达人、机器人专家等纷纷拥抱“智能纺织品”这一潮流之际进行的。例如,谷歌推出的Levi'sTruckerJacket采用提花技术,看起来像牛仔外套,但包含可连接到智能手机的传感器。
但里维拉表示,这种未来的服装也有缺点。“这件夹克实际上不可回收。很难将牛仔布与铜线和电子产品分开。”
为了设想一种制作衣服的新方法,该团队从明胶开始。这种弹性蛋白质常见于许多动物的骨头和蹄子中,包括猪和牛。每年,肉类生产商都会扔掉大量不符合化妆品或果冻等食品要求的明胶。(LázaroVásquez从当地一家肉店购买了自己的明胶,它是粉末状的)。
她和同事决定将这些废物变成可穿戴的宝贝。
该团队的机器使用塑料注射器加热并挤出液体明胶混合物的液滴。然后机器中的两组滚筒拉动明胶,将其拉伸成细长的纤维——与蜘蛛用丝织网没有什么不同。在此过程中,纤维还会经过液体浴,研究人员可以在其中将生物基染料或其他添加剂引入材料中。例如,添加一点水果提取物京尼平可以使纤维更坚固。
拉萨罗·巴斯克斯表示,设计师可以利用这些纺织品来实现他们能想象到的任何东西。
为了验证这一概念,研究人员用明胶纤维、棉花和导电纱线制作了小型传感器,类似于提花夹克的构造。然后,团队将这些贴片浸入温水中。明胶溶解,释放出纱线,便于回收和再利用。
拉萨罗·巴斯克斯说,设计师可以调整纤维的化学成分,使其更具弹性——你不会希望你的夹克在雨中消失。他们还可以尝试用其他天然成分纺出类似的纤维。这些材料包括几丁质(蟹壳的成分)或琼脂(来自藻类)。
“我们正在尝试思考纺织品的整个生命周期,”拉萨罗·巴斯克斯说。“首先要考虑材料的来源。我们能从通常会被浪费的东西中获取它吗?”