中国科学院深圳先进技术研究院钟超团队近日在国际权威学术期刊科学进展发表一项具有开创意义的研究成果:成功以蛹虫草菌丝为基本单元,构建出一条具备生命活性的连衣裙。这一实践标志着活体材料在可穿戴领域的实质性探索迈出关键一步。
现有纺织原料主要分为两大类:天然纤维如棉、麻、丝、毛等,其生产过程对耕地与淡水资源依赖度高;合成纤维如涤纶、尼龙等,则以石油为原料,难以在自然环境中分解。二者均在资源可持续性与生态友好性方面存在显著局限。
此前已有研究尝试利用蘑菇菌丝开发仿皮革或织物材料,但为实现结构稳定,通常需采用高温烘干或化学交联手段,导致菌丝失去活性。由此获得的成品质地僵硬、易碎,带有明显菌类气味,且丧失了菌丝固有的生长与响应能力。
钟超团队另辟路径,选定蛹虫草作为核心生物基元。研究发现,该菌种在液态培养体系中可自发形成大量尺寸均一的菌丝球体;经离心收集与温和干燥后,这些球体能自然融合为连续片状结构。再通过特制的柔性化处理工艺,所得菌丝基片材触感接近无纺布或轻质皮革,柔韧性强,可任意折叠、裁剪与缝合。
尤为突出的是,该材料力学性能优异:将其拧制成细绳后,单根即可承重一千克。
在此基础上,团队进一步赋予材料多项功能性特征:
色彩生成:通过定向引入特定酵母菌株,菌丝可在生长过程中自主合成色素,呈现浅蓝、红、橙、深紫等多种色泽,全程无需外源染料介入。
损伤修复:材料保持完整代谢活性,当表面出现划痕或破口时,仅需滴加微量营养液,菌丝即可启动再生程序,实现局部自我修复。
表面自洁:材料表面微结构模拟荷叶效应,形成稳定疏水层,水珠滚动过程中可同步带走灰尘颗粒,维持表面洁净。
环境归还:废弃材料埋入普通土壤后,约四十天内即可完全矿化,回归自然物质循环。
研究人员强调,此次成衣制作并非面向市场量产的阶段性成果,而是一项原理性验证——旨在确证活体材料作为动态、可编程、可进化的新型功能载体,在设计与工程层面的现实可行性。目前,此类材料尚需解决耐水洗性、长期耐磨性以及与人体皮肤接触的安全适配等实际问题,暂未达到日常穿着标准。
长远而言,该技术路径有望在绿色包装、艺术装置用纺织品、临时性空间展示材料等场景中率先落地应用。

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