社企档案41 | 生物基面料或将成为Z世代可持续时尚界新宠
编者按:
化工行业发展历史悠久,在人员 、技术和管理方面已经十分成熟,对于促进地方经济和国民经济发展有着不可替代的重要作用。然而,由于其材料所具有的化学特性,化工企业相较于其他企业会对环境造成更大程度的污染,如果在生产、加工、保存和运输的过程中处理不当就会导致严重的环保问题和安全问题。因此,寻找绿色环保的材料替代方案是非常有必要的。生物制造正是在这样的环境需求下应运而生。
生物制造善于利用天然可再生的原材料生产出化学过程中无法合成或合成效率低下的化工产品,极大程度地减少了工业生产中的能耗与气体排放,减轻了化工行业对地球资源的消耗和对环境的破坏。
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文字 | 王俊骁
视觉 | 王俊骁
Modern Synthesis的微生物编织工艺
在上期的社企档案中,我们介绍了什么是生物基材料——利用可再生物资,包括农作物、树木、其他植物及其残体和内含物作为原料,通过生物、化学以及物理等方法制造出的一类新材料。换句话说,生物基就是以生物为基础、可降解的低碳材料。用生物基材料生产出的产品不仅能有效降低对环境的负面影响,也能对经济和社会效益都起到良好的促进作用。
生物基材料不仅可以生产日常包装、一次性日用品等,在服装行业也有非常广泛的用途。今天,我们就用一家英国的初创企业为例,走近不为人熟悉的服装生物基材料。
这家致力于时尚行业的英国生物材料初创公司——Modern Synthesis于2022年6月成功完成了410万美元的种子轮融资。本次筹集的基金主要用于打造更加完备的生物材料试验基地,并大力发展功能类似于3D打印技术(主要通过计算机建模和三维技术扫描并获取人体模特信息,并通过技术手段对产品进行设计,将产生“边角料”的可能性降到最低,减少布料浪费)的微生物编制工艺——目的是从微生物中培育出可用于时尚服装的面料。它的工作原理是创建一个特定形状的支架,并使用机器人技术对纤维进行放置,让细菌在纤维周围生长并制造织物,最终形成一种精细、轻质且坚固的纤维素基生物材料。这种先进的技术使Modern Synthesis公司的产品具有无限的定制潜力,这成为了该公司最大的生产优势。通过将微生物的生长模式与尖端的纺织生产技术相结合,Modern Synthesis创造出了一系列具有独特外观、触感和性能潜力的新型天然非织造材料。

细菌纳米纤维素
(来源:Modern Synthesis官网)
目前该工艺主要使用一种在康普茶(一种以茶为基底、由糖、水、细菌和酵母经过发酵制成的天然益生菌饮料)中经常发现的细菌——k.rhaeticus作为“微型编织梭”,让这种细菌围绕被放置成特定形状的纤维进行生长。这个生产过程可以将农业废物中的糖转化为纳米纤维素,并留下类似于纬线编织技术的纤维痕迹,最终生长成由紧密的纤维网组成的半透明凝胶材料——细菌纳米纤维素。这种可降解的生物材料能够很好地帮助时装业降低碳足迹,并在极大程度上替代源自动物和石化产品的材料进行生产加工。
利用这样的“微生物编织”工艺,这家初创企业可以在短短的10到14天内制造可定制的生物材料,并将生产出的材料交付给“运动服客户”进行版型制作。Modern Synthesis也希望能够最终利用微生物材料来替代更多由动物和石化材料制成的皮革、纺织品和薄膜。

Modern Synthesis用微生物编制鞋底
(来源:Modern Synthesis官网)
聚焦国内市场
基于化工行业污染严重的问题以及生物制造技术巨大的市场潜力,越来越多的企业开始通过生物方式进行产品生产,并将生物制造技术应用于400多个应用场景。全球许多国家已经积极制定了碳中和目标与生物产业规划,如美国、日本和欧盟等。22年5月,中国国家发改委也印发了《“十四五”生物经济发展规划》,规划中明确提出扶持生物能源发展,并鼓励企业用生物基材料替代传统的化学材料进行生产,并重点在日用制品、农业地膜、包装材料和纺织材料等领域加以应用推广,积极开拓生物材料制品市场。
在政策的大力支持和国际大环境的推动下,国内越来越多的时尚企业开始采用可降解生物基材料作为生产面料,例如,绿色环保服装面料的新宠儿——生物基聚乳酸纤维就是通过从玉米、小麦等植物中提取淀粉,采用生物菌发酵技术转化成乳酸,再经过聚合和纺丝制成的合成纤维。由于它同时具有天然纤维和合成纤维的优点——良好的抗菌性、自然亲肤、有良好的舒适性且质感轻薄、形态稳定、抗皱性强、对环境无污染等而受到环保服装产业的青睐。
此外,在中国也有类似于Modern Synthesis的生物材料初创公司,上海贻如生物科技有限公司(SynMetabio)就是其中之一。SynMetabio团队致力于运用合成生物学人工智能技术设计生物代码,搭建天然生物基新材料研发平台,同时为客户提供高性能可持续生物材料、生物时尚面料以及材料创新的解决方案。目前贻如生物已经对三代生物材料进行了开发规划——第一代材料Naro:专注于解决可持续时尚问题的微生物细胞培育皮革;第二代材料:专注于功能性组合的模块化蛋白纤维;第三代材料:专注以Living Material为核心的活体材料设计。

SynMetabio Logo
(来源:Google)
目前,贻如生物的初代材料Naro已经进入到规模化量产阶段,Naro包括两个系列,分别为基石系列(Keystone series)和零代系列(Origins series)。其中,基石系列主张让整块材料的基底由生物生长而成,其表面的纹理、质感都是可定制的,生产出来的皮革具有绝佳的触感、柔软细腻的质地和良好的力学属性。贻如生物的第二代产品模块化蛋白纤维将于2023年完成PMF(Product Market Fit,产品市场契合点,即一个产品在良好市场里对市场需求的满足)。
在未来,将有更多企业加入到可持续时尚的浪潮中,在这个绚丽多彩的舞台上找到属于自己的一方天地,创造出独特的可持续生物基新型材料,并运用更为先进的技术理念对产品进行设计和创作。所以,在大规模生产和使用生物基材料的同时,企业收益到底如何,生物基材料的研发和生产是否意味着高昂的产品价格?属于Z世代的时尚界又将会是怎么样的呢?让我们带着这些疑问,拭目以待。
参考文献
(1) Modern Synthesis融资410万美元开发微生物3D编织平台,引领绿色时尚
https://www.163.com/dy/article/HO25MFFS051186GP.html
(2) 贻如生物丨探索可持续生物材料与生物时尚面料的魅力!
公众号:CMF设计军团号
(3) 细菌纳米纤维素--一种新的时尚生物材料
https://mp.weixin.qq.com/s/HN2-EQ4Y4x3gF-cHoJMJwg
(4) 双碳目标下的绿色化工:详解生物基材料创新
公众号:Makeable 可持续创新观察
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