Vedci a startupy hľadajú v laboratóriách náhrady za tradičné materiály. Výroba alternatívnych látok má byť ekologickejšia a čistejšia.
Mikrohodváb spoločnosti Bolt Threads. Jeho výroba je ekologickejšia. Zdroj: Bolt Threads
Spoločnosti na celom svete pracujú na vývoji alternatívnych materiálov s cieľom riešiť negatívny dosah textilného priemyslu na životné prostredie. Vedci teda vyvíjajú náhrady kože aj hodvábu, otázkou je, či budú aj trvalo udržateľné.
Vývoj nových materiálov by mohol byť pre textilný priemysel, ktorý patrí medzi najväčších znečisťovateľov na svete, prínosom a mohol by pomôcť zredukovať enormný vplyv tohto odvetvia na globálne otepľovanie.
Otázka udržateľnosti
Christine Goulayová, zakladateľka spoločnosti Sustainabelle Advisory Services, ktorá sa okrem iného zaoberá trvalo udržateľnými stratégiami a udržateľnosťou v rámci dodávateľských reťazcov, považuje materiály vyvinuté v laboratóriách za možné riešenie problémov súvisiacich s porušovaním práv ľudí aj zvierat a s globálnym otepľovaním. Podľa Niny Marenziovej, zakladateľky výstavy Future Fabrics Expo (výstava udržateľných materiálov a textilného priemyslu), ktorá sa bude konať tento mesiac v Londýne, je dôležité, aby sme si v súvislosti s príchodom nových materiálov vyvíjaných v laboratóriách kládli tie správne otázky. Inak sa môže stať, že budú len pokračovaním problémov, ktoré mali riešiť.
Hodváb vyrábaný tradičnou cestou
Proces tradičnej výroby hodvábu je založený na serikultúre, čo je riadený chov priadky morušovej. Hodvábne vlákno produkujú húsenice, ktoré sú pre výrobu hodvábu kľúčové. Chovajú sa v zajatí a čaká sa na okamih kuklenia. Vtedy húsenice začnú z ústnej dutiny vylučovať látku na vytvorenie kukly a tou je čistý hodváb. Skôr ako sa premena skončí, kukly treba usmrtiť obarením vriacou vodou alebo oparením. Následne sa z kukly extrahuje hodvábne vlákno.
Syntetizovaný hodváb
Hodváb vypestovaný v laboratóriu je zaujímavou alternatívou pravého hodvábu. Navyše pri ňom nedochádza k usmrcovaniu živých tvorov a jeho výroba nie je natoľko energeticky náročná. Spoločnosť Bolt Threads pred niekoľkými rokmi vyvinula materiál podobný hodvábu, ktorý vzbudil pozornosť módneho priemyslu. Mikrohodváb vedci vyvinuli technikou takzvanej precíznej fermentácie. Pri tomto procese geneticky modifikované bunky kvasiniek zmiešali s cukrom a vodou. Zmes nechali kvasiť vo veľkých nádržiach na vodu, kým sa nepremenila na tekutý proteín, ktorý následne extrahovali. Po spradení sa z umelého hodvábu mohli tkať textílie.
Precízna fermentácia
Precízna fermentácia je biotechnologickým pokrokom fermentačného procesu, ktorý ľudstvo používa už tisíce rokov. Pri precíznej fermentácii sa mikrobiálni hostitelia, ako sú huby či riasy, používajú ako továrne. Prípadne sú geneticky formulované tak, aby vo svojich bunkách produkovali špecifické zložky. Tie zase umožňujú zlepšovanie produktov na báze rastlín alebo buniek od senzorických vlastností až po funkčnosť.
Hodváb vytvorený v laboratóriu má podobné fyzikálne vlastnosti ako pravý hodváb. Je ľahký, hladký a biologicky odbúrateľný. V rokoch 2016 až 2019 spoločnosť vyrábajúcu mikrohodváb ohodnotili na 700 miliónov dolárov. Vytvorila dvoje šiat v spolupráci so Stellou McCartneyovou a pod vlastnou značkou uviedla na trh kravatu a čiapku. V súčasnosti však v ponuke nie sú žiadne produkty z mikrohodvábu. Pravdepodobne to súvisí aj s pomerne náročným výrobným procesom: už nepatrné zmeny teploty a pH môžu narušiť fermentačný proces, čo výrobu materiálu vo veľkom meradle sťažuje.
Vyrobia aj flís, denim a kožušinu
Ďalší problém predstavujú podľa Marenziovej zdroje, z ktorých pochádzajú suroviny na výrobu mikrohodvábu. Hlavnou ingredienciou je cukor. Získava sa najmä z kukurice a tá sa väčšinou pestuje ako geneticky modifikovaná monoplodina. V ideálnom svete by suroviny nepochádzali z priemyselných poľnohospodárskych systémov, v ktorých prevládajú monokultúry, a pri pestovaní by sa vo veľkom nepoužívali syntetické hnojivá a pesticídy ohrozujúce biodiverzitu.
Proteín získaný kvasením, ktorý vyvinula japonská spoločnosť Spiber, je ďalším z materiálov vyrábaných metódou precíznej fermentácie. Dajú sa z neho vyrobiť rôzne materiály vrátane flísu, denimu a kožušiny. Spoločnosť kombinuje syntetizovanú DNA so surovinami, ako je cukor a kukurica. V snahe zlepšiť podmienky pri pestovaní kukurice, ktoré používa na výrobu materiálu, začala spoločnosť Spiber v roku 2022 budovať prvý závod v Thajsku. Na trh sa jej podarilo uviesť limitovanú sériu produktov so značkou The North Face a Junya Watanabe. V súčasnosti je v predaji mikina značky Pangaia za 625 dolárov. Zloženie materiálu pozostáva z kvaseného proteínu (12 percent) a bavlny (88 percent).
Koža vyrobená v laboratóriu
Na trhu sa dajú nájsť rôzne alternatívy vegánskej kože. Príkladom je napríklad materiál Malai vytvorený z vody z hnedých kokosov. Vyvinula ho mladá slovenská dizajnérka Zuzana Gombošová, ktorá za kompostovateľnú vegánsku náhradu kože získala množstvo ocenení.
Pri výrobe kože v laboratóriách vedci používajú bunky zvieracieho pôvodu. Výsledný materiál by mal mať vlastnosti pravej kože: odolnosť, priedušnosť a pružnosť. Podľa slov Christine Goulayovej sa kože vyrobené v laboratóriu v maximálnej možnej miere približujú svojim prírodným náprotivkom vďaka „replikovaniu štruktúry kože a použitiu rovnakého druhu kolagénu“. Na výrobe kože pracuje aj spoločnosť VitroLabs Inc z Kalifornie, ktorá minulý rok dostala dotáciu 64 miliónov dolárov od investorov vrátane konglomerátu Kerig.
Spoločnosť VitroLabs Inc využíva na kultiváciu materiálu tkanivo z kráv, ktoré získava odobratím malej vzorky. „Najprv zasadíme semienko alebo, v našom prípade, bunku. Bunky získavame neškodnou jednorazovou biopsiou zo živého zvieraťa. S našou pomocou sa bunky môžu neobmedzene regenerovať a produkovať všetko, čo je potrebné na výrobu vysokokvalitnej zvieracej kože.“ Tkanivo kombinujú so živinami a kultivujú tak pláty kože, ktoré prechádzajú zjednodušeným procesom opracovania. Podľa tvrdení spoločnosti VitroLabs Inc používané živiny pozostávajú z aminokyselín, bielkovín, zo sacharidov a z vitamínov, ktoré získavajú od komerčných dodávateľov.
Cieľom spoločnosti VitroLabs Inc je výroba, ktorá ľuďom umožní žiť viac v súlade s prírodou. „Súčasná výroba kože je neekonomická a ničí životné prostredie. Vegánske alternatívy sú často na báze ropy, výrazne znečisťujú životné prostredie a nemajú žiadané vlastnosti pravej kože.“
Všetky materiály sú ešte vo vývoji, takže v súčasnosti je priskoro hodnotiť mieru ich udržateľnosti.
Zdroj: The Guardian, Slovenské centrum dizajnu, VitroLabs Inc
(zh)
