在过去的一百多年里，人造物质的生产不断加速。近年发表在《自然》上的研究指出，从混凝土路面和摩天大楼，从塑料瓶到计算机，人类建造和制造的所有人造物质的总质量已经达到甚至超过了地球上所有自然生命形式的总干重（约为1.1万亿吨）。

如此巨大的数字让产品设计师们越发意识到他们的设计将会如何左右地球的未来，以下就是其中7个来自全球的设计师们为减轻其工作对环境的影响而开发的创新产品材料设计。

可以热量循环的夹水玻璃

我们常见的夹层玻璃通常会被注入惰性气体、胶膜等物质，用于隔音隔热。除了这些传统夹层，还有什么材质能够进一步提高玻璃的可持续性呢？一家名为Water-Filled Glass的初创公司给出的答案是：一种夹层里注满水的玻璃板。玻璃板共有三层，最外层被注入绝缘气体以避免注水层在冬天结冰。注水层里的水可以吸收阳光或其他辐射的热量，减少炎热天气时对空调的需求。当水吸热升温到40°左右时，还能通过低压密封管道泵被送到建筑物较冷的区域或连接到热泵、锅炉，在寒冷天气为建筑供暖。根据设计师们的估计，这种系统可以为建筑减少约25%的能源费用，目前，这种与众不同的窗户已经在匈牙利和美国的一些建筑项目中得到采用。

以细菌替代有毒染色剂

服装行业的染色工艺一直存在严重的水资源浪费和化学污染问题。两名合成生物学家Orr Yarkoni和Jim Ajioka以减少有毒化学染料的使用为目标，研发出了一种利用细菌为纺织品着色的工艺产品Colorifix。该工艺的基本原理是修改细菌的DNA序列，使它们在生物反应器的液体培养物中繁殖并产生可以形成不同自然颜色的酶。随后细菌会被转移到标准染色机中，像水藻一样均匀附着到纺织品表面上，并通过加热实现颜色固定。据估计，与传统染色工艺相比，细菌染色可以减少80%的化学品、77%的水，和31%的二氧化碳排放量。如今，这种工艺已经开始商业化的尝试，并在H&M、Vollebak等服装品牌中得到应用。

吃剩的玉米棒子变身瓷砖

玉米棒子是世界上数量最多的农业废料之一，为实现资源利用，来自比利时与荷兰的材料公司Circular Matters和StoneCycling利用大量被扔在地里腐烂的玉米棒子研发出了一种名为CornWall的内部覆层材料。这是一种可用于瓷砖或者板材夹层的生物基材料，其99%以上的成分属于可再生的生物资源，主要使用太阳能在120°~150°的相对低温下制造，生产过程中排放的二氧化碳比玉米生长时捕获的二氧化碳还要少。在使用结束后，消费者可以有两种选择，一是将瓷砖拆下来，由厂商回收清洗后再次制成新的产品，二是将瓷砖掩埋，除占比不到0.001%的防水层外，绝大部分瓷砖成分会在几个月内解体。

掉落头发的隐藏用途

我们穿的毛衣大多是用羊毛制成的，人类自己的头发和羊毛都由角蛋白组成，为什么不能像羊毛一样穿在身上呢？荷兰公司Human Material Loop把这个脑洞变成了事实，他们结合自己开发的头发处理技术，将大量废弃头发集成到纱线和纺织品生产的标准机器中，制成了短纤维纱线，并进一步制成了带有不同颜色和图案的纺织物。废发制成的织物外观上酷似其他类型纺织品，兼具柔韧度高，抗拉强度高、隔热性好、对皮肤无刺激等优势，最重要的是，这种材质绕过了纺织业最大的温室气体排放环节：棉花植物等原材料的种植或绵羊养殖，且不会造成土壤退化、杀虫剂污染等问题，有很大潜力成为羊毛织物的未来替代品。

将粗羊毛打印成沙发

并不是所有羊毛都能拿来做纺织品，例如欧洲地区许多绵羊品种的羊毛就非常粗糙扎手，因此被剃掉后只能被当作废料处理。为了将荷兰鹿特丹每年生产的5000公斤粗羊毛利用起来，当地设计师Christien Meindertsma与技术公司一起开发了一种机器人。这种机器人可以像3D打印机一样，在不使用粘合剂和水的情况下，将未经复杂处理的羊毛一层层连接起来，形成指定的三维物体。最开始，设计师主要利用这种技术打印各种具有绝缘、隔音效果的软垫类产品，随着经验的积累，现在机器人已经“进化”到可以直接打印出一个单人沙发座，未来还将有更多可能性被挖掘出来。

当皮草里面不再有“皮”

近年来，“去皮草化”逐渐成为许多时装品牌的可持续发展措施之一，而用于替代真皮草的人造皮草大多由石油基原料制成，其生产也会造成不小污染。“皮”的环境影响大，“草”却不一定。于是，丹麦时尚品牌Ganni与材料公司合作，制成了图中这个“植物性皮草包”。与传统人造毛皮不同，这款包的原材料是直接从植物和农业废物中提取出的荨麻或亚麻纤维，这一工艺不仅省去了石化类材料，还绕过了能耗较大的纺纱过程。初步估计显示，生产这款植物性皮草所产生的排放量比传统人造皮草少50%左右，比需要饲养牲畜和加工毛皮的真皮草少90%。

将啤酒废料“挂”在酒吧墙上

图中是一家位于丹麦哥本哈根的啤酒厂自营餐厅，卡座上方的装饰面板看似平平无奇，其制作材料却很特别——该啤酒厂生产啤酒后的废料。面板的设计者是当地一家名为Natural Material Studio的创新材料工作室，该工作室将啤酒废料提取出来并自然干燥，在将干燥的材料进行研磨加工并与一种可堆肥的蛋白质基生物塑料进行混合后，一块具有独特图案的装饰板就做好了。在干燥过程中，啤酒废料会逐渐出现各种颜色、形状不一的旋涡状纹路，远看犹如一串串啤酒气泡。用自家啤酒制成的“啤酒风面板”装饰酒吧，这种“原汤化原食”的废物再利用装修风格无疑会为商家带来更多流量。

文丨朱琳

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