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菌丝材料开发出活性自愈、可降解的纺织品原型

中国科学院深圳先进技术研究院定量合成生物学全国重点实验室钟超团队利用蛹虫草菌丝,成功开发出一种具备生命活性的可编程纺织材料平台。该材料制成的连衣裙具有天然着色、自清洁和自我修复等特性,并且在埋入土壤后约 40 天内可接近完全降解。相关成果已于 7 月 25 日发表在《科学进展》上。

中国科学院深圳先进技术研究院定量合成生物学全国重点实验室钟超团队利用蛹虫草菌丝,开发出了一种具备生命活性的可编程纺织材料平台,并成功制成了一条连衣裙。这一研究成果的发布标志着生物材料在服装领域迈出了重要一步。

该项关于使用菌丝“织”出全球首条活性自愈连衣裙的研究成果已于 7 月 25 日发表在《科学进展》(Science Advances)上,为学术界提供了详实的参考资料。从技术实现的角度看,团队将不同颜色和表面功能的菌丝片材进行了裁剪缝制,最终形成了一条完整的连衣裙原型。

该材料平台展现出多重先进功能。首先,它具备天然着色能力;通过引入工程酿酒酵母并使其稳定附着于菌丝网络,布料可以呈现浅蓝、红、橙、深紫等多种颜色,且无需使用化学染料进行染色处理。其次,该材料具有自清洁特性,这是得益于气生菌丝特有的微观结构,使得材料表面水接触角达到了约 145 度,从而实现了无需额外涂层处理的自清洁效果。

更引人注目的是其活性和可降解性。由于材料本身保持了生物活性,当连衣裙发生破损时,只需在破损处滴加营养液,即可引导菌丝进行再生修复,展现出自我愈合的能力。此外,从环境友好角度看,该材料具有明确的生命周期设计:废弃后埋入土壤约 40 余天可接近完全降解。

在生物材料的选择上,团队选择了蛹虫草作为基础菌种。研究指出,虽然蛹虫草并非在所有方面都优于其他真菌,但它特别适合该团队设想的材料制造方式,其优势在于不需要外部支架就能自成一个结构单元,并且在成型后仍能保留生物活性。

从技术背景来看,传统纺织品往往面临着化学染料残留、环境降解缓慢以及功能性添加剂脱落等问题。钟超团队的工作提供了一种基于生命过程的解决方案,将“生长”的过程融入到材料的结构和功能之中,这代表了生物制造向可持续时尚产业转化的一个重要方向。

时间线上的关键节点是 7 月 25 日《科学进展》上的发表,这一学术节点的确认,为后续的工业化应用奠定了坚实的理论基础。从概念提出到成果展示,整个过程体现了科研人员对生物材料特性和纺织工艺的深度结合。

该研究的影响力在于它提供了一个完整的、可循环的服装生命周期模型:从天然提取(菌丝)到功能实现(着色、自愈),再到最终回归自然(降解)。这为未来开发更多具有环境友好属性的高端纺织品指明了方向。

对于关注可持续材料和生物科技发展的读者而言,可以观察到一个重要的趋势:未来的高性能材料将越来越依赖于“活的”或可生长的组件。这种从化学合成到生物构建的范式转变,预示着时尚产业正迎来一次深刻的技术革新期。

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