أقمشة بديلة من تصنيع الميكروبات

بتوظيف الفضلات النباتية

تصميم لحذاء منتج بتوظيف الميكروبات

تستخدم الشركة الناشئة «مودرن سينثيسز» سكّراً من فضلات نباتية مع ميكروبات داخل مفاعلات حيوية في مختبر جديد في لندن لتنمية «أقمشة ميكروبية» قد تساعد أخيراً في استبدال الجلد والقماش الصناعي المصنوع من الوقود الأحفوري.

تدوير الفضلات

تقول الشريكة المؤسسة للشركة، جاين كيني: «ما نحاول فعله هو بناء اقتصاد بيولوجي جديد يتمحور حول أنظمة أكثر فاعلية تحوّل النفايات –في حالتنا، فضلات السكر الناتجة من الزراعة أو مصادر أخرى– إلى مواد عالية الجودة يمكن استخدامها من جديد... علوم الأحياء هي الاقتصاد الدائري الأفضل». لاحقاً، يمكن إعادة تدوير المواد، أو تحويلها سماداً، حسب الطريقة التي صُنعت بها.

عملت كيني سابقاً على تصميم مواد في شركة «أديداس»، حيث ساعدت في صناعة أحذية رياضية من مخلّفات البلاستيك الموجودة في المحيط. ولكنّ هذا العمل جعلها تدرك مقدار اعتماد الصناعة على المواد الصناعية. وتقول جاين «مع أنّنا كنّا نعيد تدوير هذا البلاستيك، وهي خطوة أولى ضرورية طبعاً، فإنّها لم تكن الحلّ النهائي. أردتُ أن أبحث في كيفية إعادة التفكير بالمنطلقات الخاصة بالمواد».

انضمّت الشريكة المؤسسة إلى برنامج دراسات عليا في التصميم البيولوجي، وبدأت الاجتماع بباحثين في علوم الأحياء الصناعية في جامعة «إمبيريال كوليدج- لندن»، كانوا يدرسون بكتيريا موجودة في الكومبوتشا (فطر الشاي) اسمها «كي. رايتيكوس» تنتج مادّة النانو سليولوز.

وتشرح جاين بأنّ «السليولوز هو اللبنة الأساسية في العالم الطبيعي؛ إذ إنّه موجود في القطن، والخشب، والكتّان، وكثير من المواد التي نستخدمها اليوم. ولكنّ هذه البكتيريا تنتجها بكميات صغيرة إلى درجة تكون فيها الألياف قويّة جداً، ويتعلّق بعضها ببعض بشكلٍ طبيعي جداً».

منتجات «ميكروبية»

في عملها مع الشريك المؤسس بين ريف، باحث في «إمبيريال كوليدج»، طوّرت كيني نظاماً جديداً لابتكار الأقمشة باستخدام الميكروبات. تبدأ العملية باستخدام روبوت لصناعة ألياف طبيعية أخرى في سقالة لتنمو الميكروبات عليها. ومع تغذية الميكروبات بالسكّر، «تنسج» القماش الجديد حول شكل السقالة، مشكّلة بذلك هجيناً يتضمّن مادّة السقالة الأصلية والنانو سليولوز الذي أنتجته الميكروبات (ولكنّ الميكروبات نفسها لا تبقى في المنتج النهائي).

تتيح هذه المواد أيضاً صناعة منتجٍ نهائي، ففي منتجها التجريبي الأوّل كطالبة، قدّمت كيني حذاءً صنعته الميكروبات. ولكنّها كشفت عن أنّ الشركة تخطّط للبدء في صناعة مادّة تستطيع علامات الملابس التجارية قصّها وحبكها.

تبدو النماذج الأولى للمادّة المصنوعة في منشأة الشركة التجريبية مختلفة عن أي مادّة موجودة أخرى. تقول كيني إنّها «شفّافة بشكلٍ طبيعي وتبدو تقريباً كالنيلون أو القماش الصناعي، ولكنّها تمنح شعوراً بمزيد من الطبيعية، فضلاً عن أنّها قابلة للتكيّف على مستوى الملمس». يمكنها مثلاً أن تكون أكثر مرونة أو سماكة، ويمكن أيضاً تصميمها لتكون أكثر متانة، ولو أنّ هذا الأمر قد يعني أنّ المادّة لن تتحلّل بالسهولة نفسها.

وإذا نجحت هذه المادّة فعلاً في الحلول محلّ الأقمشة الصناعية، فستساعد في تجنّب البصمة البيئية الناتجة من استخدام البتروكيميائيات؛ إذ يشير أحد التقديرات إلى أنّ نحو 350 مليون برميل من النفط الخام تُستخدم سنوياً لصناعة الأنسجة الصناعية.

منذ انتقالها إلى مختبر جديد الشهر الماضي، تركّز «مودرن سينثيسز» على صناعة عيّنات توضح كيفية استخدام المادّة، وتعمل حالياً على صناعة شرائح كاملة منها لعلامات تجارية لاستخدامها في نماذج تجريبية، ولو أنّها لا تزال تحتاج إلى مزيد من الأبحاث لبلوغ المعايير الصارمة التي وضعتها. وتخطّط الشركة - حسب كيني - للانتقال إلى الإنتاج الواسع النطاق في السنوات القليلة المقبلة.

تستخدم «مودرن سينثيسز» اليوم مزيجاً من المعدّات الناتجة من مواد أخرى، في محاولة منها لتسهيل عمليّة النمو. وتختم كيني قائلة: «أولويتنا هي تعديل الموجود لبناء قدرة السوق المتاحة لهذه المواد. ولكن السؤال الأهمّ بالنسبة لشركتنا الناشئة، وغيرها في هذا المجال، هو: ما سرعة التوسّع التي يمكننا أن نحقّقها لأنّ الطلب حقيقي؟».

* «فاست كومباني» - خدمات «تريبيون ميديا»