Je volgende trendy handtas kan worden gemaakt van "leer" gemaakt van een schimmel. Vandaag zullen onderzoekers beschrijven hoe ze dit organisme hebben aangewend om voedselafval om te zetten in duurzaam kunstleer, evenals papierproducten en katoenvervangers, met eigenschappen die vergelijkbaar zijn met de traditionele materialen. Ze leggen uit dat dit schimmelleer minder tijd kost om te produceren dan bestaande vervangers die al op de markt zijn, en, in tegenstelling tot sommige, 100% biobased is.

De onderzoekers presenteren hun resultaten vandaag op de voorjaarsbijeenkomst van de American Chemical Society (ACS).

Katoen is schaars en, net als textiel en leer op petroleumbasis, wordt de productie ervan in verband gebracht met milieuproblemen. Ondertussen gaat er veel voedsel verloren. Akram Zamani, Ph.D., wilde deze schijnbaar niet-gerelateerde problemen oplossen met nieuwe biobased, duurzame materialen die zijn afgeleid van schimmels. "We hopen dat ze katoen of synthetische vezels en dierlijk leer kunnen vervangen, wat negatieve ecologische en ethische aspecten kan hebben", zegt Zamani, de hoofdonderzoeker van het project. "Bij de ontwikkeling van ons proces hebben we ervoor gezorgd dat we geen giftige chemicaliën of iets anders gebruiken dat schadelijk kan zijn voor het milieu."

Net als mensen moeten schimmels eten. Om de organismen te voeden, verzamelde het team onverkocht supermarktbrood, dat ze droogden en tot paneermeel vermaalden. De onderzoekers vermengden de paneermeel met water in een reactor op pilootschaal en voegden sporen van Rhizopus delemar toe. , die meestal te vinden is op rottend voedsel. Terwijl deze schimmel zich voedde met het brood, produceerde hij microscopisch kleine natuurlijke vezels gemaakt van chitine en chitosan die zich ophoopten in de celwanden. Na twee dagen verzamelden de wetenschappers de cellen en verwijderden lipiden, eiwitten en andere bijproducten die in voedsel of voer konden worden gebruikt. Het resterende geleiachtige residu, bestaande uit de vezelachtige celwanden, werd vervolgens tot garen gesponnen, dat kon worden gebruikt in hechtingen of wondgenezend textiel en misschien in kleding.

Als alternatief werd de suspensie van schimmelcellen plat gelegd en gedroogd om papier- of leerachtige materialen te maken. De eerste prototypes van schimmelleer die het team produceerde waren dun en niet flexibel genoeg, zegt Zamani, die aan de Universiteit van Borås in Zweden werkt. Nu werkt de groep aan dikkere versies die uit meerdere lagen bestaan ​​om echt dierenleer beter na te bootsen. Deze composieten omvatten lagen die zijn behandeld met van bomen afgeleide tannines - die de structuur zacht maken - gecombineerd met met alkali behandelde lagen die het sterkte geven. Flexibiliteit, sterkte en glans werden ook verbeterd door behandeling met glycerol en een biobased bindmiddel. "Uit onze recente tests blijkt dat schimmelleer mechanische eigenschappen heeft die vergelijkbaar zijn met echt leer", zegt Zamani. De relatie tussen dichtheid en Young's modulus, die de stijfheid meet, is bijvoorbeeld vergelijkbaar voor de twee materialen.

Hoewel sommige andere schimmelleersoorten al op de markt zijn gekomen, is er weinig informatie over hun productie gepubliceerd en komen hun eigenschappen nog niet overeen met echt leer, aldus Zamani. Voor zover ze kan nagaan, zijn de commerciële producten gemaakt van geoogste paddenstoelen of van schimmel die in een dunne laag bovenop voedselresten of zaagsel is gekweekt door middel van fermentatie in vaste toestand. Dergelijke methoden hebben enkele dagen of weken nodig om voldoende schimmelmateriaal te produceren, merkt ze op, terwijl haar schimmel ondergedompeld is in water en slechts een paar dagen nodig heeft om dezelfde hoeveelheid materiaal te maken. Een paar andere onderzoekers experimenteren ook met ondergedompelde teelt, maar op een veel kleinere schaal dan de inspanningen van haar groep.

Bovendien bevatten sommige schimmelleersoorten op de markt milieubelastende coatings of versterkende lagen die zijn gemaakt van synthetische polymeren die zijn afgeleid van aardolie, zoals polyester. Dat staat in contrast met de producten van het team van de Universiteit van Bor, die uitsluitend uit natuurlijke materialen bestaan ​​en daarom biologisch afbreekbaar zullen zijn, verwacht Zamani.

Haar team werkt aan het verder verfijnen van hun schimmelproducten. Ze zijn onlangs ook begonnen met het testen van andere soorten voedselverspilling, waaronder groenten en fruit. Een voorbeeld is de massa die overblijft nadat sap uit fruit is geperst. "In plaats van weggegooid te worden, kan het worden gebruikt voor het kweken van schimmels", zegt Zamani. "We beperken ons dus niet tot brood, want hopelijk komt er een dag dat er geen broodverspilling meer is." + Verder verkennen

Leerachtige materialen maken van schimmels