Twee studenten van de University of Delaware zetten dit jaar hun beste beentje voor op de National Sustainable Design Expo, pronken met een biologisch afbreekbare schoen die ze maakten met paddenstoelen, kippenveren en textielafval.

Masterstudent Jillian Silverman en bachelor Wing Tang, zowel bij de afdeling Mode- en Kledingstudies, creëerde een biocomposietmateriaal - hernieuwbaar en duurzaam ingekocht uit gemeenschappelijke regionale producten - dat de zool vormt van hun prototypeschoen.

De schoen en het onderzoeksproces dat bij de ontwikkeling ervan betrokken was, waren dit jaar te zien op de Expo, onderdeel van het USA Science and Engineering Festival in Washington, gelijkstroom, 7-8 april. UD's team werd uitgenodigd om deel te nemen na ontvangst van $15, 000 ter ondersteuning van de federale Environmental Protection Agency (EPA) "People, Prosperity and the Planet" (P3) subsidieprogramma.

"De mode-industrie produceert veel afval, dus duurzaamheid is een probleem dat iedereen probeert aan te pakken, Silverman zei. "Het is moeilijk te geloven dat mensen hun consumptiegewoonten gaan veranderen, maar met deze schoen, wanneer iemand het beu is of het verslijt, het kan naar de composthoop en niet naar de vuilstort."

Het project is gestart in 2015, toen Silverman onderzoek deed als undergraduate Summer Scholar, werken met Kelly Cobb, assistent-professor mode- en kledingstudies. Ze waren op zoek naar manieren om stof te maken van paddenstoelenmycelium, het in elkaar grijpende wortelstelsel waaruit het deel van de paddenstoel dat we op onze pizza eten groeit.

Het verkennend zomerproject was minder succesvol, maar toen Silverman aan haar master begon, ze zei, "Ik bleef er maar aan denken. Ik kreeg de paddenstoelen niet uit mijn hoofd."

Huantian Cao, hoogleraar mode- en kledingstudies en mededirecteur van UD's Sustainable Apparel Initiative, bood zijn ervaring aan in eerdere onderzoeksprojecten om duurzaam schoeisel te maken van een verscheidenheid aan composietmaterialen. Cao werkte eerder ook met studententeams die P3-onderzoeksbeurzen ontvingen, en hij werd de faculteitsonderzoeker van het myceliumproject.

De onderzoekers experimenteerden met het kweken van verschillende soorten paddenstoelen en het gebruik van verschillende materialen, bekend als substraten, waarin het mycelium zijn netwerk van wortels vormt. Ze kweekten talloze monsters, droogde ze en testte ze op mogelijk gebruik als schoenzool.

De voedingsstoffen waarin de monsters groeiden, waren onder meer kippenveren en een textielafvalproduct dat het meest wordt gebruikt als verpakkingsmateriaal. Het team hoopt in de toekomst te experimenteren met afgedankte kleding van natuurlijke vezels, misschien versnipperen om een ​​pluizige toevoeging aan de veren als groeimedium te creëren.

"De kippenveren en de textielproducten leveren de voedingsstoffen voor het mycelium, en ze zijn ook een ondersteunend materiaal om in te groeien, "Zei Cao. "Ze werken als een soort lijm om een ​​matrix te vormen en een netwerkstructuur voor het mycelium te creëren."

Het gebruik van textielafval van afgedankte kleding past in een ander duurzaamheidsproject dat de afdeling mode- en kledingstudies van UD heeft opgepakt. Werken met de goodwill van Delaware en Delaware County, studenten en docenten zoeken naar manieren om de non-profitorganisatie te helpen manieren te vinden om de miljoenen ponden aan gedoneerde kleding te gebruiken die ze niet elk jaar in de winkels kunnen verkopen.

Nadat de door het onderzoeksteam gekweekte myceliummonsters waren getest en geanalyseerd op de beste soort en samenstelling, het werk begon aan een prototype schoen.

Mycelium werd gekweekt in een zachte mal in de vorm van een zool - "Geen afval om het in die vorm te snijden, " zei Cao - en het team koos voor een soort veganistisch "leer" om de zool te bedekken en duurzamer te maken.

Tang ontwierp en maakte vervolgens de bovenkant van de schoen, met behulp van afgedankte restjes van de mousseline stof die studenten kledingontwerp gebruiken in de kleding die ze maken. Ze gebruikte een naaitechniek genaamd smokwerk, waarin ze de stof verzamelde om het volume en vorm te geven.

"Ik gebruikte plantaardige kleurstoffen en 100 procent katoenen draad, Tang zei. "Het ontwerp ziet eruit als paddenstoelen als ze gestapeld zijn, en alles is volledig biologisch afbreekbaar."

Er is nog meer werk aan de overgang van een prototype naar een potentieel verkoopbare schoen, maar het team is optimistisch.

Met het nabijgelegen Kennett Square, Pennsylvania, bekend als de Mushroom Capital of the World en Delaware, een van Amerika's topproducenten van vleeskuikens, het nieuwe composiet heeft een ruim aanbod aan regionale grondstoffen.

De onderzoekers werken samen met Phillips Mushroom Farms in Kennett Square en met Goodwill, met een recyclingcentrum in New Castle, Delaware. De tot nu toe gebruikte veren zijn afkomstig van een eerder project met landbouwafval.

"Het onderzoek van de Universiteit van Delaware combineert de duurzaamheidsstrategieën van lokale productie en het gebruik van biogebaseerde hernieuwbare bronnen om milieuproblemen in de kleding- en schoenenindustrie op te lossen, " zei de EPA bij de aankondiging van de P3-subsidie.

"De P3-teams van dit jaar passen hun klassikale lessen toe om waardevolle, Nieuwste technologieën."