中科院团队以活体蛹虫草菌丝制成可自修复、自着色、可降解的
最近,中科院深圳先进院钟超团队在《科学进展》上发了一篇有意思的论文——他们用蛹虫草的菌丝,真的做出来一条能穿、能呼吸、还能自己修复的连衣裙。这事放在活体材料领域,意义不小,算是第一次把“活着的材料”推到了可穿戴服饰的实践层面。
聊到纺织原料,现在主流无非两大类:天然纤维,比如棉、麻、丝、毛,种它们得占耕地、耗淡水;合成纤维,像涤纶、尼龙,原材料是石油,降解起来更是麻烦。两边在可持续和生态友好上,都挺头疼。
其实之前也不是没人打蘑菇菌丝的主意。有人试过用它做仿皮革或者织物,但为了让它结构稳定下来,要么高温烘干,要么化学交联——结果菌丝是死了,材料也硬了、脆了,还带着一股挥之不去的菌味儿,最关键的是丧失了菌丝原本的生长和响应能力,得不偿失。
钟超团队换了个思路。他们选的是蛹虫草,这个菌种在液态培养里会自动长成大小均匀的菌丝球体。把这些球用离心机收集起来,温和地干燥一下,它们自己就能融成一片连续的膜。再经过一个特制的柔性化处理,出来的基材手感上接近无纺布或者轻质皮革,柔韧度不错,折叠、裁剪、缝合都没问题。
力学性能方面,这个材料的表现也相当突出。把它拧成细绳,单根就能吊起一公斤的重物——这个数字,相当炸裂了。
更亮眼的是,团队还给这个材料赋予了多重功能性:
色彩生成
通过定向引入特定的酵母菌株,菌丝在生长过程中自己能合成色素,浅蓝、红、橙、深紫,颜色不少,全程不需要外源染料。
损伤修复
因为材料保持着完整的代谢活性,表面要是划了道口子,滴几滴营养液,菌丝就会启动再生程序,实现局部自我修复。这功能,一般服装还真没有。
表面自洁
材料表面微结构模仿了荷叶效应,形成一层稳定的疏水层。水珠滚过去的时候,顺便把灰尘颗粒也带走了,表面能一直保持干净。
环境归还
废弃之后,埋进普通土壤里,大约四十天就能完全矿化,回归自然循环。这一点,对任何“可持续材料”来说,都是绕不开的终极考验。
当然,得说清楚——这次做成的连衣裙,不是面向市场的量产样品,而是一次原理验证。目的就是证明:活体材料作为动态、可编程、可进化的功能载体,在设计和工程上是真实可行的。目前它离日常穿着还有距离,耐水洗性、长期耐磨性、和人体皮肤接触的安全性,都还需要进一步解决。
但长远来看,这个技术路径的想象力不小。绿色包装、艺术装置用的纺织品、临时性空间展示材料……这些场景,很可能率先成为它落地的第一站。活体材料,正在从实验室走向真实的物件。