Bota budoucnosti vyrostla v laboratoři: Nová veganská „kůže“ bez plastu je dílem upravených bakterií. Materiál se umí i sám obarvit
Hledání ekologičtějších a udržitelnějších alternativ ke klasické kůži je zájmem vědců a oděvního průmyslu už pěknou řadu let. Zvířecí useň je totiž materiál sice získaný přírodní cestou, chov dobytka je ale obrovským producentem skleníkových plynů a potřebuje také velké množství vody a krajiny. Dalším problémem je navíc další zpracování kůže. Barvení chemickými barvami je jedním z nejvíce jedovatých procesů v oděvním průmyslu a černá barviva používaná na moření kůže patří mezi ta vůbec nejškodlivější.
Jako nejčastější kožená alternativa se desítky let používají syntetické materiály vyrobené z ropy – různé formy koženky, vinylu a podobné „veganské kůže“, které ale vůbec nejsou kůže, nýbrž plasty. Sice nepocházejí ze zvířat, neřeší ale problém s petrochemickým průmyslem a ekologickým dopadem. Nyní se ale vědcům podařilo vyvinout technologii, která umí vyrobit koženou alternativu, ekologicky ji obarvit a potřebuje k tomu jen něco málo přes dva týdny.
„Bakteriální celulóza je z principu veganská a její pěstování vyžaduje jenom malý zlomek uhlíkových emisí, vody, země a času potřebného pro chování krav na kůži,“ uvedl Tom Ellis, vedoucí vývoje nového materiálu z Katedry bioinženýrství z Imperial College London. „Vyvinutí nového a rychlejšího způsobu jak vyrábět udržitelné a sebeobarvovací alternativy kůže je významným úspěchem syntetické biologie a udržitelné módy.“
„Na rozdíl od kožených alternativ založených na plastu je možné bakteriální celulózu vyrábět bez petrochemických produktů. Sama je navíc bezpečně rozložitelná a není jedovatá pro životní prostředí.“ Pomyslnou třešničkou na dortu je pak fakt, že tuto celulózu lze vyrábět z odpadu, jako je nahnilé ovoce nebo zelenina.
Bota z laboratoře
Bakteriální celulóza je materiál, který se běžně používá v potravinářství, kosmetice nebo textilním průmyslu. Vědci koženou alternativu vyrobili pomocí geneticky upravených bakterií rodu Komagataeibacter. Tito mikrobi produkují lineární řetězce glukózy, které se samy sestavují do odolné mřížky z vláken označované jako pelikula. Výsledkem je pevný, pružný a poddajný materiál podobný kůži, který lze vypěstovat nejen jako placku, ale i vytvarovaný do podoby kýženého produktu. Třeba boty. Ve spolupráci s materiálovou designérkou Jen Keane nechal tým vědců z Imperial College London bakterie produkovat celulózu ve speciální formě tvaru boty, takže výsledkem byla téměř hotová obuv (bez podrážky).
Mikrobiální celulóza ovšem není žádná novinka. Převratnou technologií je metoda barvení, kterou tým vyvinul. Místo, aby bylo nutné bakteriemi vyprodukovanou pelikulu barvit pomocí jinde vyrobených chemických barviv, obarvily materiál samy bakterie. Jejich genetickým upravením je totiž vědci také „naučili“ produkovat pigment eumelanin. Jde o dokonale přírodní černou barvu, která vzniká přímo v bakteriích, takže k obarvení materiálu není třeba další chemie. Eumelanin je navíc velmi špatně rozpustný ve vodě, takže jím obarvená kožená alternativa lidově řečeno „nepouští“.
Vyrobit zmíněnou botu trvalo asi dva týdny. Po tom, co bakterie ve formě 14 dní produkovaly pelikulu, vystavili vědci botu jemnému třesení při 30 °C, což v bakteriích aktivovalo produkci eumelaninu a za dva dny „teniska budoucnosti“ sama zčernala.
Kromě boty vyrobili vědci také peněženku. Na tu použili dva ploché pláty eumelaninem obarvené bakteriální celulózy, které nastříhali a sešili do požadovaného tvaru. S produktem tak lze pracovat i běžnými technikami.
Budoucnost oděvnictví
Oba představené prototypy jsou černé celé, výzkumný tým ale umí vyrobit i vzory. Bakterie je totiž možné obdařit geny i od mikrobů, kteří produkují pigmenty v reakci na osvícení modrým světlem. Na vyrobenou mikrobiální celulózu je díky tomu pak možné pomocí světla „tisknout“. Stačí modrým světlem na vyprodukovanou placku vysvítit logo nebo vzor a bakterie v místě vyprodukují proteiny, které září. Materiál je navíc opět obarven zevnitř a není k tomu potřeba dalších chemikálií.
Technologie pěstování mikrobiální celulózy zní jako sci-fi, nejde ovšem o postup, který je vyhrazený jen špičkovým bioinženýrským laboratořím. Už dnes je možné metodu použít pro výrobu skutečných produktů.
Zdroj: Giphy„Naše technologie funguje v dostatečně velkém měřítku na to, aby mohla vyrábět skutečné produkty, což jsme dokázali našimi prototypy. Nyní se můžeme začít zaobírat otázkou vzhledu, stejně jako dalšími tvary, vzory, látkami a barvami,“ sdělil spoluautor studie Dr. Kenneth Walker.
„Práce také ukazuje, jaký dopad může mít spolupráce vědců a designérů. Jako současní a budoucí uživatelé nových textilií vypěstovaných bakteriemi hrají návrháři klíčovou roli při prosazování nadějných nových materiálů a poskytování odborné zpětné vazby, která vede ke zlepšení formy a funkce a přechodu na udržitelnou módu.“
Alternativy kůže
Kromě bakteriální celulózy existuje řada dalších kožených alternativ. Mnohé z nich navíc umí využít jinak odpadní materiály. Piñatex se vyrábí z vláken z ananasových listů, které jsou odpadním produktem pěstování ananasů. Tato vlákna jsou slepená polyuretanovou pryskyřicí a výsledný materiál je zčásti ekologicky odbouratelný. Velmi podobná je také „kůže“ z kaktusů a obdobnou metodu používá „kůže“ z vyhozeného manga. Hmota z ovoce se upraví pomocí aditiv a nanáší na podkladový materiál. Výsledek je pak možné embosovat například do vzoru hadích šupin.
Existují ale i „jablečná kůže“, „hroznová kůže“ nebo gumové materiály vyrobené místo z ropy z rostlinných pryskyřic, „kůže“ z korku nebo voděodolný papír, který může také nahradit vzhled luxusního zvířecího materiálu. Jak moc tyto materiály dokážou nahradit nejen kožený design, ale také pevnost, je ovšem otázka. Velmi rádi je ovšem uvidíme na přehlídkových molech nebo na pultech oblíbených brandů.
