体育服装行业产品生命周期:生物技术满足时尚和运动性能:服装行业的趋势
体育服装行业产品生命周期:生物技术满足时尚和运动性能:服装行业的趋势您可以想象,不同的应用程序有不同的规格,材料需要坚持,如特定的耐热或潮湿的容忍度,更多的灵活性,更多的刚度,极端韧性或粘在表面的能力。所有这些性质都是由物质分子水平上发生的物理相互作用决定的。不用说,通过设计不同的氨基酸序列来改变蛋白质的分子组成可以极大地改变材料的性能。lip说,为特定材料找出最佳的分子设计方案是一个迭代过程,这是Spiber工作的核心所在。在过去的12年里,斯皮伯无疑是蚕丝基因操作的先驱。蚕丝在蚕体内由两种相互关联的蛋白质组成,但他们也成功地利用其分子设计、发酵和原型流水线开发了其他基于蛋白质的材料。长期以来,合成生物学家一直在“调整”基因信息,以从活细胞中产生特定的化学物质,但设计出特定于更高阶结构的蓝图,可能具有更大的潜力。这一点在蛛丝上表现得最为明显,蛛丝的重量是钢的五倍,而且越来越多的是由微生物发酵产生的,而不是真正的蜘蛛。特别是蛛丝,使用生物工程丝是大规模生产
蜘蛛、蘑菇和藻类可能有助于打造下一个希尔费格(Hilfiger)、李维斯(Levi)和香奈儿(Chanel)。
生物体是我们星球的伟大设计师,它们以独特的模式生产材料,以满足特定的功能。蜜蜂产生六角形的蜂巢来储存蜂蜜,蜘蛛编织对称的网来捕捉猎物,鹦鹉螺形成对数螺旋形的壳来保护它们的内脏。一直受到大自然启发的合成生物学家,正在利用这些独特的能力,利用大自然的潜力,通过在分子水平上指导结构装配,来革新服装。以下是东京、纽约和伯克利的三家创新公司的例子,它们正让自然为更好、更可持续的材料指明道路,以期永远改变时尚和服装行业。
生物材料比比皆是。六角形蜂巢、鹦鹉螺壳和蜘蛛网都是生物材料模塑成高阶结构的例子。来源Pixabay图像。
蛋白质工程用来建造比钢铁更坚固的材料
长期以来,合成生物学家一直在“调整”基因信息,以从活细胞中产生特定的化学物质,但设计出特定于更高阶结构的蓝图,可能具有更大的潜力。这一点在蛛丝上表现得最为明显,蛛丝的重量是钢的五倍,而且越来越多的是由微生物发酵产生的,而不是真正的蜘蛛。
特别是蛛丝,使用生物工程丝是大规模生产的唯一选择。蜘蛛不喜欢养殖时 他们互相喜欢吃一起放入小空间 收获线程从个人蜘蛛是非常费时和低效 大卫说嘴唇 Spiber研究员Inc .生物材料公司总部设在日本 产生了广泛的蛋白质材料和功能远比自然变异。例如,虽然天然丝在与水接触时会收缩,但Spiber已经开发出一种经过改变的丝蛋白材料,这种材料是疏水性的,在潮湿或潮湿的环境中不会收缩,他们解释说。我们相信这一成就将改变许多户外应用的游戏规则。
由结构蛋白材料制成的薄膜。来源:Spiber公司。
在过去的12年里,斯皮伯无疑是蚕丝基因操作的先驱。蚕丝在蚕体内由两种相互关联的蛋白质组成,但他们也成功地利用其分子设计、发酵和原型流水线开发了其他基于蛋白质的材料。
您可以想象,不同的应用程序有不同的规格,材料需要坚持,如特定的耐热或潮湿的容忍度,更多的灵活性,更多的刚度,极端韧性或粘在表面的能力。所有这些性质都是由物质分子水平上发生的物理相互作用决定的。不用说,通过设计不同的氨基酸序列来改变蛋白质的分子组成可以极大地改变材料的性能。lip说,为特定材料找出最佳的分子设计方案是一个迭代过程,这是Spiber工作的核心所在。
这种方法使Spiber能够开发出独特的、以蛋白质为基础的材料,用于硬树脂、柔性薄膜和软泡沫。2015年,斯皮伯与North Face合作推出了一款高性能滑雪服,名为“月球派克”(Moon Parka),目前正在为第二代滑雪服打样机。
第二个月亮大衣®️原型进行实地测试。来源:Spiber公司。
但服装的未来并不局限于蛋白质工程材料。合成生物学家也通过直接寻找来源,成功地制造出有图案和结构的材料。
时尚分子组装平台
在生态设计中,材料是生长的,而不是合成的。该公司使用菌丝体(蘑菇的根结构)来组装复杂的材料,这些材料往往比行业领先的材料性能更好,同时又保持生态友好。Eben Bayer,联合创始人兼首席执行官,于2007年创建了该公司,利用菌丝惊人的快速生长速度,与塑料相比具有更高的耐热性,增强的绝缘能力,以及其可调节的孔隙度来应对生物制造领域的严峻挑战。今天,Ecovative Design已经从位于纽约的世界领先的菌丝体铸造厂向广泛的行业交付了数百万磅的菌丝体产品。MycoFlex是一种环保设计的高性能纯菌丝体泡沫塑料,可以用于从纺织品到鞋类的任何领域,它可以在9天内生长,其性能可以根据规格进行调整。
拜尔说,Ecovative的使命是利用菌丝体技术,我们将其视为一个分子组装平台,来解决我们星球面临的最大问题。我们的MycoFlex平台,正被用于服装领域,因为皮革在户外生长,就像一张床单。[菌丝]产生具有可变孔隙率、抗拉强度和其他特性的基质。拜耳解释说,菌种、食物和环境条件都可以用来影响块状结构的性质,或者在分子水平上影响性质,从而形成一个完全由自然形成的基质。
该公司公布的数据还展示了菌丝的一些相关特性,菌丝是由几丁质、葡聚糖和蛋白质联锁网络构成的管状菌丝丝组成的多孔结构。这些数据表明,菌丝结构具有“在张力作用下断裂前的相当大的应变硬化”和机械刚性和强度,这一特性源自甲壳素微纤维。