Сегодня биотехнология предлагает уникальные возможности для создания новых и более устойчивых альтернатив при разработке и производстве продуктов. Одним из наиболее перспективных подходов является производство материалов из живых организмов, таких как грибы и бактерии. Все больше дизайнеров занимаются практикой Growing Design, исследуя уникальный потенциал выращенных материалов для дизайна продукции.
Что такое Growing Design?
Эта новая практика дизайна материалов подразумевает выращивание уникальных функциональных материалов из живых организмов для дизайна инновационной экологичной продукции. В Growing Design дизайнеры реализуют междисциплинарный подход для разработки материалов на стадии их формирования, что приводит к изменению общей концепции — вместо выбора материала происходит его создание в результате совместной деятельности дизайнеров и биологических организмов. На этом пути меняется не только сам процесс проектирования, но и привычное в дизайнерской практике мышление. Теперь оно ориентировано на системное видение практики производства и потребления.
Помимо дизайнеров, весомое влияние в создании более экологичной системы производства принадлежит ученым в области устойчивого развития. Многие решения, принимаемые на этапе проектирования, могут определять воздействие нового продукта на окружающую среду.
Технологии будущего производства биоматериалов
Новые возможности в этой области открываются во многом благодаря технологии биофабрикации — процессу производства сложных материалов и артефактов путем их выращивания с использованием живых организмов и клеток. Потенциальные сферы применения этой технологии включают, например, биомедицинскую промышленность (печать органов), производство энергии (биотопливо из водорослей), а также разработку промышленных материалов. В последнем случае биофабрикация считается особенно эффективной по сравнению с другими технологиями производства, поскольку не требует извлечения первичного сырья из земных недр. Вместо этого биофабрикация может использовать возобновляемые ресурсы в качестве питательных веществ для живых организмов. Кроме того, процесс не нуждается в больших энергозатратах, поскольку для производства используются метаболические способности растущих биологических систем.
Полученные по технологии биофабрикации материалы безвредны для окружающей среды и подвержены биоразложению, и могут быть использованы для выращивания новых материалов. По этим причинам этот способ можно считать высоко устойчивой заменой традиционных технологий производства материалов на основе ископаемого сырья. Технология биофабрикации находится в полном соответствии с инновационной концепцией Cradle-to-Cradle, основанной на идее безотходных систем производства, не наносящих вреда окружающей среде. Примерами материалов, полученных по этой технологии, являются композиты на основе мицелия, которые производятся путем выращивания сложной сети грибных гиф (т.е. мицелия) на субстрате из отходов. Эти композиты недавно получили золотой сертификат Cradle-to-Cradle и часто фигурируют как одна из самых перспективных альтернатив синтетическим одноразовым материалам, например, пенополистиролу.
Помимо очевидных экологических преимуществ, с биофабрикатами связан новый спектр функциональных возможностей. С помощью относительно простых изменений в процессе производства, например, дозирования питательных веществ, можно получить разнообразные по свойствам материалы: от тонких, подобных коже, до объемных композитов. Кроме того, при определенных условиях данные материалы способны самосвязываться или расти непосредственно в форме изделия.
Достижения Growing Design
Воодушевленные новыми возможностями, дизайнеры активно включились в разработку новых материалов для создания авторских произведений на основе практики Growing Design. В их числе можно отметить работы Сюзанны Ли с бактериальной целлюлозой и выставку Fungal Futures.
На последних дизайнерских выставках были представлены несколько оригинальных проектов Growing Design, например, пластиковая бутылка из водорослей Ари Йонссона на Dutch Design Week и платье, состоящее из модулей чистого мицелия, Аниелы Хойтинк на Fungal Futures.
Очевидно, мы находимся на заре новой эры промышленных материалов, и первыми увидим достижения прогресса в этой области. Нам лишь остается с интересом наблюдать, какую значительную роль в этом процессе сыграет природа.
Статья подготовлена с использованием материалов Михаила Владимировича Вишневского.
Источник:
- Camere S., Karana E. Fabricating materials from living organisms: An emerging design practice. Journal of Cleaner Production, 2018, v. 186, pp. 570-584.