研究人员开发出可持续的基于绿茶的皮革替代品

据美国农业部称，全球范围内使鞋子更具可持续性的运动正在发展。研究表明，通常用于制造鞋类的材料会导致环境恶化，并可能对工人的健康产生负面影响。

为了解决这个问题，奥本大学的研究员Young-A Lee和她的研究小组通过美国环境保护署资助的发酵绿茶副产品开发了一种有前途的可生物降解材料替代皮革。

今天的礼服鞋最常见的是由各种橡胶，皮革和合成材料制成，需要数十年的时间才能分解。Lee在与爱荷华州立大学前博士生Changhyun Nam合作的最新主题研究中，建议测试与传统鞋类材料相比，可持续的多层纤维素材料的可行性。他们假设，关于鞋子对穿着者的舒适性，耐用性和耐热性，可生物降解的传统材料将具有相似的性能。

Lee受到了从摇篮到摇篮设计框架的启发，该框架专注于产品的可更新性。她说，她对将食物浪费变成时尚的好奇心激发了这项研究。

“我们的研究团队一直在寻找从纤维到产品设计再到最终消费者的可持续性设计实践。我们开始探索皮革和合成纺织品的替代材料，而将重点更多地放在天然纤维上，” Lee说。“与此同时，我们还研究了我们是否有办法利用各行各业的副产品生产与服装相关的产品的新材料。”

Lee在爱荷华州立大学的研究中发现，绿茶基纤维素材料的行为与皮革相同，而没有相同的负面环境副作用。但是，这种材料的单层可能在雨或雪中变软并失去其耐久性。但是，通过将该材料与其他环保织物分层，可以生产出更加耐用的产品。

男士皮革正装鞋由鞋帮和内壳，内底，中底和外底组成。皮革因其耐用，灵活和时尚的特性而被普遍使用。当研究人员将纤维素材料的外壳与内部的大麻基织物结合在一起，然后使用再生牛仔布将两者粘合在一起时，结果是一种环保皮革制品，堪比皮革正装鞋。

一旦设计出外观相似的鞋原型，Lee的研究团队就将其厚度，重量，透气性，热舒适性，拉伸强度和润湿性与市售皮革进行了测试。经过测试，研究人员发现，这种可持续性模型因其轻巧，透气能力以及发酵绿茶基材料的耐用性而具有用作鞋的整个外壳的潜力。在热舒适性方面，可持续模型提供的效果与皮革模型相似甚至更好。

使用剩余的咖啡渣，可以将可持续材料染色成皮革状。图片提供：蒙哥马利的奥本大学

突破性研究的其他阶段包括使用该模型的人体磨损试验，以进一步证实这一发现。

至于佩戴者的舒适性和性能，可持续性模型比皮革模型提供了更多的好处。他们还发现，这两双鞋的断裂力和柔韧性水平相近，这意味着，总体而言，这双鞋在损坏之前会持续相同的时间，并承受相同的压力。皮鞋比可持续鞋更具优势的唯一价值是可湿性-衡量材料的透水性和干燥时间的方法。

李说，这个项目仍在调查中，而研究人员正在研究如何使鞋子在日常穿着前不易吸水。但是随着研究的进行，Lee表示这是设计更具可持续性的一个很好的开始。

李说：“对大多数人而言，时尚是文化，艺术和技术的短暂表达，以形式表现出来。” “时装公司不断地按季节，按年，按年生产新的材料和服装，以满足消费者的需求。现在正是时候考虑这些物品的最终用途。我们确实需要思考新的方法来创建由这些材料制成的可持续材料和产品，从而有助于改善人类，地球和我们的社会，因此，作为一名教育工作者，我必须积极主动地教育未来的服装设计师和开发商成为变革推动者，以引领这一潮流行业中可持续，健康的运动。”

研究得出的结论是，多层可生物降解材料具有巨大的潜力，可以替代皮革。这一发现的意义将为将来对该行业可持续服装和鞋类实践的探索提供参考。

通过这一研究，还致力于创造各种类型的可再生产品，包括婴儿鞋，背心和包，有可能创造出更具可持续性的服装。

研究副院长詹妮弗·克佩尔曼(Jennifer Kerpelman)表示，这种类型的研究例证了如何利用科学找到日常问题的实际解决方案。

Kerpelman说：“作为人类科学家，李博士正在进行的研究代表着创新，既能满足消费者市场的需求，又能支持地球的健康和可持续发展。” “她的协作项目展示了跨学科整合专业知识的价值，考虑了与行业的潜在合作伙伴关系，并关注了关键要素以教育下一代设计师。”