Sign In

KORVAA: Kuulokkeet hiivojen ja sienirihmastojen tuottamista biomateriaaleista

12.6.2019

Mikrobeilla tuotetut materiaalit voivat korvata öljypohjaisia materiaaleja arjessamme erilaisissa kuluttajatuotteissa – esimerkiksi kuulokkeissa. Tutkijoista, teollisista muotoilijoista ja dokumentaristeista koostuva Korvaa-projekti halusi näyttää tämän todeksi ja valmisti kuulokkeet, jonka muovi- ja nahkaosat on tuotettu mikrobien avulla. VTT ja Aalto-yliopisto tuottivat materiaalit, teollisesta muotoilusta vastasi Aivan ja projektivaiheiden dokumentoinnista ja kuvauksesta Fotoni Film.

Kaikki työvaiheet - niin onnistuneet kuin epäonnistuneetkin kokeilut - dokumentoitiin ja ovat nähtävissä Fiskars Village Art & Design -biennaalin näyttelyssä 15.9. asti ja Helsinki Design Week 2019 -näyttelyssä 5. - 15.9.2019.

Monialaisen tiede-, muotoilu- ja dokumenttiprojektin tavoitteena on lisätä tietoisuutta mikrobien käytön mahdollisuuksista kestävän kehityksen mukaisissa tuotantoprosesseissa. Projektissa tutkitaan ja kehitetään erilaisia mikrobiprosesseja pehmeiden, kovien, vaahtomaisten ja nahanomaisten materiaalien luomiseksi. Suunnittelijat ovat hyödyntäneet näitä materiaaleja kuulokkeiden eri osissa. Osaa materiaaleista ei ole aiemmin käytetty teollisessa muotoilussa.

Projekti on osa bioteknologiaa ja synteettistä biologiaa edistävän Synbio Powerhouse -ekosysteemin toimintaa. 

 

Hiivat ja sienirihmastot töihin


Mikrobien tuottamilla kemikaaleilla voidaan korvata fossiilisiin raaka-aineisiin perustuvia teollisia prosesseja. Biotekniikan edistyminen on mahdollistanut mikro-organismien muuntelun niin, että ne tuottavat polttoaineita, elintarvikeproteiineja, lääkeaineita, biomuoveja ja muita biopolymeerejä sekä tekstiilien ja nahan raaka-aineita.

Kuulokkeiden prototyyppi on rakennettu kuudesta eri materiaalista, jotka kaikki on tuotettu bioteknologian avulla.

 

  • Ääntä välittävänä elementtinä on käytetty hienorakenteista "tärykalvoa", joka tuotettiin mikrobien avulla kehräämällä hämähäkin seittiä muistuttavaa biosynteettistä silkkiä. Mikrobeilla kasvatetusta silkkiproteiinista saadaan erittäin vahvaa nanokuitua.

 

  • Kuulokkeiden jäykät osat valmistettiin 3D-tulostamalla biohajoavaa, kaupallista PLA-muovia, joka on tehty hiivan tuottamasta maitohaposta.

 

  • Kuulokkeiden pehmeiden osien päällysosat syntyivät sienirihmastojen avulla, ja lopputulos muistuttaa hämmästyttävän hyvin nahkaa.

 

  • Kuulokkeiden vaahtomainen pehmuste valmistettiin yhdistämällä Trichoderma reesei -sienen tuottamaa vaahtoproteiinia ja selluloosaa. Työssä käytetty sienen hydrofobiini-proteiini on luonnon oma surfaktantti eli pinta-aktiivinen aine, joka muodostaa erittäin pysyviä vaahtoja.

 

  • Kuulokkeisiin tuotettiin erittäin kevyt ja huokoinen biokomposiitti, joka koostuu bakteerin tuottamasta selluloosasta ja sienirihmastosta. Mikrobeilla ja entsyymeillä tuotetun selluloosan etuna on, että se ei sisällä ligniiniä ja että se valmistuu huomattavasti nopeammin kuin kasvien ja puiden tuottamana.

 

VTT ja Aalto-yliopisto vastasivat materiaalien tuottamisesta, Aivan teollisesta muotoilusta ja Fotoni Film hankkeen dokumentoinnista ja kuvauksesta. Projektia ovat rahoittaneet Suomen Akatemian tieteen huippuyksikkö Hyber, Sitra, Synbio Powerhouse, VTT, Jenny ja Antti Wihurin rahasto ja Sophie von Julinin säätiö.


Katso video kuulokkeiden valmistusvaiheista (2 min): https://vimeo.com/337679526

 

Synbio Powerhouse -ekosysteemi: https://www.synbio.fi/

 

MEDIAMATERIAALI


 
Kuvat 1-3: Kuulokkeet ja materiaalien valmistelu.