فيديو: ملابس البيئة الجديدة: منسوجات قابلة للتحلل تنبت من الكائنات الحية
2023 مؤلف: Peter Bradberry | [email protected]. آخر تعديل: 2023-05-21 22:31
لمكافحة الآثار السيئة "للموضة السريعة" ، يبحث المصممون عن طرق أكثر استدامة.
عندما ترتدي قطعة من الملابس أو تخرج عن الموضة ، فغالبًا ما يتم رميها في سلة المهملات ؛ شكلت الملابس 9 في المائة من جميع النفايات الصلبة البلدية المنتجة في الولايات المتحدة في عام 2014 ، وفقًا لوكالة حماية البيئة.
ويذهب تأثير ما نرتديه إلى ما هو أبعد من مدافن النفايات المسدودة. ربطت المفوضية الأوروبية (pdf) أيضًا ممارسات صناعة الملابس الحديثة - التي غالبًا ما توصف بأنها "الموضة السريعة" ، نظرًا لسرعة وحجم إنتاج الملابس وتسويقها - مع الاستخدام العالي للطاقة والمياه ، وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري الكبيرة وتلوث المياه.
الآن تتجه مجموعة صغيرة ولكنها متنامية من المبتكرين إلى عبقرية الطبيعة في محاولة للتخلص من التبذير والتلوث في صناعة الملابس ، تمامًا من المصدر: إنهم يستخدمون الكائنات الحية لزراعة قطع من المنسوجات القابلة للتحلل ، وخلق البيئة. مواد صديقة في المختبر - بل إنها تنتج بعض العناصر شبه المكتملة دون الحاجة إلى تجميع المصنع.
يتم نسج العديد من ملابس اليوم من خيوط الأكريليك أو النايلون أو البوليستر المصنوعة من البلاستيك ، ويتم قصها وخياطتها في المصانع. يتم إنتاج جميع هذه المواد كيميائيًا وغير قابلة للتحلل. لكن يعتقد هؤلاء الباحثون أن بعض ملابس الغد يمكن أن تكون مُصنَّعة بالهندسة الحيوية - أي مصنوعة من البكتيريا الحية أو الطحالب أو الخميرة أو الخلايا الحيوانية أو الفطريات - والتي قد تتحلل إلى مواد غير سامة عند التخلص منها في النهاية. مثل هذه الأساليب يمكن أن تقلل من الهدر والتلوث ، كما تقول ثيان شيروس ، الأستاذة المساعدة في قسم الرياضيات والعلوم في معهد الموضة للتكنولوجيا (F. I. T.) في مدينة نيويورك. إلى جانب كونها قابلة للتحلل ، هناك فائدة رئيسية أخرى ، كما تقول ، وهي أن العديد من الكائنات الحية المعنية يمكن زراعتها لتناسب القوالب - مما ينتج الكمية الدقيقة من المنسوجات اللازمة لصنع قطعة من الملابس دون توليد مواد زائدة للتخلص منها. تقول: "في علم المواد ، نجد الآن المزيد من الإلهام في الطبيعة". "أنت تنظر إلى الطبيعة من أجل الكائنات الحية التي تولد بسرعة وفيرة."
الكائن المفضل لدى Schiros هو الطحالب. مع ذلك ، هي وفريق من F. I. T. ابتكر الطلاب وأعضاء هيئة التدريس أليافًا تشبه الخيوط يمكن صبغها بأصباغ غير كيميائية مثل قشور الحشرات المكسرة وتحريكها في الملابس. يقول شيروس إن هناك ثلاث خطوات في صناعة الخيوط القائمة على الطحالب: أولاً ، يُشتق السكر المسمى الألجينات من عشب البحر - طحالب بحرية متعددة الخلايا - ومسحوق. بعد ذلك ، يتم تحويل مسحوق الألجينات إلى هلام مائي ، يضاف إليه لون نباتي (مثل عصير الجزر). أخيرًا ، يتم بثق الجل إلى خيوط طويلة من الألياف التي يمكن نسجها في القماش.
تقول Schiros إن تجاربها تُظهر أن النسيج القائم على الطحالب يحمل وعدًا كبيرًا باعتباره مادة ملابس قابلة للتسويق بالهندسة الحيوية لأنها قوية ومرنة ، وهما خاصيتان أساسيتان لملابس السوق الشامل. لاحظ علماء المواد في الصين أن الألياف القائمة على الطحالب مقاومة للحريق بشكل طبيعي ، مما يقلل من الحاجة إلى إضافة مثبطات اللهب السامة إلى الملابس. أيضًا ، تتحلل الطحالب بشكل أسرع من القطن - ألياف الملابس الطبيعية الأكثر شيوعًا - ولا تتطلب زراعتها مبيدات حشرية أو مساحات كبيرة من الأرض. استخدمت Schiros أليافها في حياكة العناصر بما في ذلك قميص دبابة ارتدته أثناء تقديم TED Talk عن الموضة المستدامة هذا العام. بعد فوزها في تحدي BioDesign لعام 2016 عن عملها مع المنسوجات القائمة على الطحالب مع F. I. T. زميلة Asta Skocir ، شارك Schiros في تأسيس شركة تسمى Algiknit ، والتي تهدف في يوم من الأيام إلى إنتاج الملابس القائمة على الطحالب على نطاق تجاري.
اكتشف Schiros أيضًا استخدام البكتيريا لزراعة مواد الملابس ؛ في عام 2017 ، قام بعض طلابها بتنمية زوج من أحذية موكاسين بحجم الأطفال من ثقافة البكتيريا السائلة والفطريات والنفايات القابلة للتسميد. نمت البكتيريا إلى حصيرة ليفية من "الجلد الحيوي" التي ملأت في النهاية قالبًا على شكل حذاء لتشكيل قطعة كاملة من الأحذية ، والتي قام الطلاب بخياطتها معًا بألياف تم سحبها من قمم الأناناس المهملة التي تم الحصول عليها من متجر عصائر في الشارع. في وقت لاحق قاموا بصنع أصباغ من بذور الأفوكادو وأوراق النيلي لتلوين الأحذية ، وزرعوا بذور الجزر فيها قبل تجفيفها. وفقًا لـ Schiros ، "هذه الطريقة تقضي على النفايات في مرحلة الإنتاج مباشرة." كما أنها تقلل من قصاصات النسيج ، كما تلاحظ ، مضيفة أنه نظرًا لأن الأحذية قابلة للتحلل وتحتوي على بذور "يمكنك زراعتها مباشرة في الأرض عندما يكبر طفلك عنها للبدء في زراعة زوجها التالي من الأحذية". ظهر طلابها (الذين أطلقوا على أنفسهم "فريق # GROWAPAIR") لأول مرة في قمة تحدي Biodesign العام الماضي ، وهي مسابقة الهندسة الحيوية لطلاب الجامعات التي عقدت في MoMA-The Museum of Modern Art في مدينة نيويورك.
يقول Schiros إن مشكلة بيئية سريعة أخرى يمكن أن تعالجها الهندسة الحيوية هي الأصباغ. تستخدم صباغة المنسوجات التجارية ما يقرب من 3500 مادة كيميائية من صنع الإنسان ، بما في ذلك المواد القائمة على الرصاص والبترول ، وفقًا لوكالة المواد الكيميائية السويدية (pdf). من بين هؤلاء ، تمكنت الوكالة من اكتشاف 2400 من منتجات الملابس الجاهزة. وتقول الوكالة إن خمسة في المائة من المواد الكيميائية الموجودة قد تكون خطرة على البيئة و 10 في المائة من 2400 مادة كيميائية موجودة في الملابس الجاهزة قد تضر بصحة الإنسان. غالبًا ما يتضمن جعل عوامل التلوين هذه تلتصق بالنسيج استخدام المذيبات السامة وعوامل التثبيت والأملاح وكميات كبيرة من الماء. تظهر حيوانات المختبر التي تعرضت لبعض هذه الأصباغ آثارًا صحية ضارة ، بما في ذلك ردود الفعل التحسسية بالإضافة إلى مشاكل الإنجاب والنمو (pdf). أعلنت وكالة حماية البيئة أن أحد مكونات صبغة الملابس الشائعة الاستخدام ، وهو البنزيدين ومشتقاته ، "يُتوقع بشكل معقول أن يكون مادة مسرطنة للإنسان". يحظر استيراد الأصباغ التي تحتوي عليها ، إلى جانب الأصباغ الأخرى المسماة "آزو" ، من قبل الاتحاد الأوروبي. قد تتسرب هذه المواد الكيميائية من الملابس إلى الجلد وتوجد أيضًا في مياه الصرف الصحي لمصانع صبغ النسيج - والتي غالبًا ما يتم إلقاؤها مباشرة في البيئة دون معالجة.
يعتقد بعض الباحثين أن البكتيريا قد تساعد أيضًا في التخفيف من مشكلة الصبغة. المبتكرون بما في ذلك سيسيليا راسبانتي ، المؤسس المشارك لـ TextileLab أمستردام ؛ Laura Luchtman ، مالكة استوديو Kukka للنسيج والتصميم ؛ و Natsai Audrey Chieza ، مؤسس مختبر Biodesign ووكالة الأبحاث الإبداعية Faber Futures ، يستخدمون بكتيريا طبيعية لصبغ المنسوجات الطبيعية والمنسوجات ذات الهندسة الحيوية. تقول لوختمان إن عمليتها تتضمن تعقيم نسيج لمنع التلوث ، ثم صب وسط سائل مليء بالمغذيات البكتيرية على النسيج في وعاء. بعد ذلك ، تقوم بتعريض النسيج المنقوع للبكتيريا وتتركه في غرفة مكيفة لمدة ثلاثة أيام. أخيرًا ، تقوم بتعقيم النسيج مرة أخرى ، وتشطفه بمنظف غسيل لطيف لإزالة رائحة الوسط البكتيري ، ثم تركه يجف. يمكن استخدام الأصباغ البكتيرية في مجموعة متنوعة من الألوان والأنماط ، وهي غير سامة وتتطلب مياه أقل بنسبة 20 بالمائة على الأقل ، كما يقول تشيزا.
ولكن لا تزال هناك تحديات كبيرة في استخدام مثل هذه التقنيات لاستبدال كل من المنسوجات المنسوجة بألياف غير قابلة للتحلل من صنع الإنسان وأصباغ مصنوعة من مواد كيميائية تسبب مشاكل. يقول Schiros إن إنتاج مواد مُصنَّعة بالهندسة الحيوية متينة بما يكفي لتحمل البلى العادي يمثل عقبة رئيسية. لقد حاولت التغلب على هذا من خلال معالجة بعض منسوجاتها بتقنيات الحفاظ الأصلية - مثل الدباغة بالدخان بدلاً من المواد الكيميائية - والتي تقول إنها تضفي عليها قوة الجلد الحيوي ومقاومة للماء.
تقتصر هذه المنسوجات الحميدة بيئيًا حتى الآن في الغالب على مجالات المختبرات والمسابقات العلمية ومدارج الأزياء الراقية. لكن الباحثين الذين يروجون لها يقولون إنها مجرد مسألة وقت قبل أن يتم طرح مثل هذه الابتكارات في شكل ما للأسواق الاستهلاكية. يقول شيزا إن ما يجب معالجته أولاً هو جعل الملابس المهندسة بيولوجيًا قابلة للمقارنة من حيث التكلفة مع الملابس التقليدية. على سبيل المثال ، يبيع Luchtman أوشحة حريرية مصبوغة بالبكتيريا من أجل الخلود لن يعتمد فقط على العلوم القوية والتكنولوجيا الناجحة - بل سيحتاج إلى التمكين من خلال الإعانات الحكومية والتحول العقلي نحو الاستثمار في البحث والتطوير ، كما يقول تشيزا.
يوافق ميليك ديميريل ، مدير مركز الأبحاث حول تقنيات الألياف المتقدمة (CRAFT) وأستاذ الهندسة في جامعة ولاية بنسلفانيا ، على أن إدخال الملابس ذات التصميم الحيوي في الأسواق الاستهلاكية قد يستغرق بعض الوقت. لكنه يقول إنه إذا أمكن توسيع نطاق عمليات الإنتاج ، فإن الفوائد ستفوق التحديات. يلاحظ أن "الألياف القائمة على البروتين أو السكر قابلة للتحلل البيولوجي بشكل طبيعي ، والطبيعة تعرف كيف تعيد تدويرها".
أيضًا ، يمكن إعادة استخدام المنسوجات قبل إرسالها إلى منشأة سماد للتحلل البيولوجي ، كما يقول المصممون الذين يؤيدون هذا البحث. يعد إصلاح أو إعادة استخدام المنسوجات والأصباغ مرارًا وتكرارًا ، لتأخير تحويلها إلى نفايات ، مبدأ أساسيًا يوجه إنتاج المنسوجات الحيوية والأصباغ غير الكيميائية المستخدمة في تلوينها.
تؤكد سوزان لي - التي أسست القمة السنوية للتصميم الحيوي Biofabricate وكذلك شركة استشارية للتصميم الحيوي مقرها لندن تسمى Biocouture - على أهمية هذا النوع من التفكير الدوري كمسار نحو قابلية التوسع والنجاح لهذه المواد الجديدة. يقول لي: "إذا استمرت الموضة السريعة ، فيجب أن تبدأ المواد المستخدمة في التمكن من إعادة تدويرها مرة أخرى في تيارات نسيج المواد الخام التي تغذي هذا الجزء من الموضة". "لا ينبغي أن يتم توجيههم إلى مكب النفايات أثناء عملية التصميم ؛ يقع على عاتقنا جميعًا ، وخاصة المصممين ، السعي لتحقيق هذا التغيير ".