善用廢蔬果也能做衣鞋？靠細菌培養生物材料、細菌纖維素還登上時尚舞台

快時尚風潮下，大量生產產品、衣物、鞋帽等容易被消費者淘汰，製造許多廢棄物。在生產過程中，也嚴重影響環境與生態永續性。除了改變消費習慣與觀念外，從源頭著手，改造現有材料，讓被丟棄的產品有機會被自然快速分解與回收。

一種可取代傳統服飾纖維低碳替代品（low-carbon alternative）出現，透過細菌培養所產生的生物材料。目前已有多家公司透過這樣的技術來取代原有衣料材質，如 2023 年夏天，丹麥服裝品牌 GANNI 正式將運用此生物材質的單品搬上國際時尚舞台。

細菌纖維素材料的多變與高機能

生物技術公司 Modern Synthesis 將一種由細菌產生的輕質材料，將細菌奈米纖維素（nanocellulose）培養在線狀結構上，創造出新型態的織物。

創辦人 Jen Keane 分享：「細菌會在糖上生長，並產生奈米纖維素，而這些糖類的來源，我們則採用農業廢棄物包含蔬果等。」

根據設計師的介紹，細菌奈米纖維素是一種強硬且輕量的材料。體積小，強度卻是鋼的 8 倍，硬度比克維拉（註一）還強。

（有別於傳統織品，這項生物材料的質地和厚度的變化性極高。來源：Modern Synthesis 官網）

Modern Synthesis 透過現代的合成技術，將細菌奈米纖維素培養在線狀結構上，創造出具有類似於尼龍材質，且具有防水、防風特性，卻摸起來像纖維或紙一樣乾燥而溫暖的布料。

這項新材料融合了傳統紡織品與生物膜的概念，Keane 表示：「幾乎觸摸不到有網格的感覺，彷彿就像一張皮革、一塊布料一般。」用於服裝產業，降低排碳量

藉著使用不同類型的線為框架來調整細菌奈米纖維的製程。例如，改變細菌的聚集方式或放入的纖維量，能改變厚度及硬度；或是改變編織方式則能產生不同的質地、結構和手感。

此外，由於細菌奈米纖維複合材的特性，讓其中一些產品能進行生物分解，部分不能分解的則是以相似於其他纖維素的方式回收。

「細菌纖維素已經被應用在不同產業，我們能從中汲取知識」Keane 提到，同樣的技術也應用在生物纖維素面膜上，只是在產製過程中使用康普茶和椰果作為原料。

於是，在成立 Modern Synthesis 之前，Keane 與合成生物學家 Ben Reeve 用同一種生物材料設計出一雙愛迪達定製運動鞋。這款訂製鞋的鞋面僅使用細菌奈米纖維和一根連續纖維製作，進一步驗證這種細菌纖維素所製成的材料，是可以運用在不同產品上。

（Jen Keane 和 Ben Reeve 設計的一雙愛迪達定製運動鞋。來源：Modern Synthesis 官網）

另外，生物材料能染色及上塗層的特性，也讓這項材料成為傳統紡織品多功能的替代品。

Keane 提到：「當我們製作棉質材料，就需要大片土地生種植大量棉花，在經歷數個月的生長期與耗費大量水資源等，採收後更投入大量能源以製作纖維或棉線。相較傳統織品，生物材料更環保，可望大幅減少服裝行業的排碳量。」

登上時尚舞台，細菌纖維素代替皮革的里程碑

丹麥時尚品牌 GANNI 在 2023 年的全球時尚峰會（Global Fashion Summit）展出一件以 Celium™ 材料製作的西裝外套，成為第一個發表細菌纖維單品的全球時尚品牌。這項單品呈現類似真皮及人造皮的特質。

（時尚品牌 GANNI 與生物材料公司 Polybion 共同設計研發的細菌纖維單品登上全球舞台。來源：Polybion 官網）

Celium™ 材料是由生物材料公司 Polybion 研發，以芒果渣作為餵養細菌的糖分，經細菌自然消化過程轉化為纖維素。Polybion 的創辦人之一 Axel Gómez-Ortigoza 表示，這件西裝外套的製作運用類似室內農業的垂直生物製造系統（Vertical biofabrication system），使用太陽能的電力和熱量，在同一屋簷下將廢物製為成品。

然而基於耐用性的考量，Celium™ 材料仍需依賴聚氨酯（polyurethane）塗層與合成或生物製品的背襯。因此在商品使用壽命終止遭到丟棄後，這件時尚單品的圖層、背襯，以及染料或顏料，仍然會對環境造成不良影響。但 Gómez-Ortigoza 信心十足地表示：「Celium™ 材料在各項表現上都遠超過真實動物皮革，但我們仍需要努力穩定製作細菌纖維素這項材質的過程，呈現更好的機能。」

除了時尚產業，也有越來越多的設計師和材料研究者已開始嘗試使用細菌纖維素，從皮革質地的燈具，到看起來像紙或塑料的化妝品包裝，新的紡織材料為時尚產業與其他產業帶來新的轉型契機。

註一：克維拉（杜邦™Kevlar®）是一種有機合成纖維，輕量卻具有高強度、高韌性，及熱穩定性高的特質。用途廣泛，包括軍事、礦業、汽車，甚至是在外太空也被使用。

參考文章：

Modern Synthesis uses bacteria to create biomaterial fabric (Dezeen)
Ganni unveils faux leather jacket made using bacteria instead of cowhide (Dezeen)
Technology (Modern Synthesis)
Polybion and GANNI Fabrics of the Future Unveil Stunning Bacterial Cellulose-Made Blazer (Polybion)
Introducing Kevlar® EXO™（Dupont）

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※本文授權自社企流，原文見此。