Cùng với sự phát triển của công nghệ, ngành công nghiệp da cũng đối mặt với nhiều vấn đề môi trường, từ việc sử dụng động vật để sản xuất da cho đến ô nhiễm do quy trình sản xuất. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu của trường Đại học Thủ Dầu Một đã thành công trong việc tạo ra da sinh học từ cellulose vi khuẩn và sợi nấm, mở ra cơ hội thay thế da động vật trong sản xuất giày da và các sản phẩm khác. Đây là một bước tiến quan trọng, không chỉ trong khoa học mà còn trong việc bảo vệ môi trường.

Da nấm khuẩn trong đĩa nuôi cấy

Nhóm nghiên cứu từ trường Đại học Thủ Dầu Một, phối hợp cùng Công ty Khoa học Công nghệ Vũ Môn, đã bắt đầu dự án phát triển da sinh học từ năm 2019. Mục tiêu của họ là tạo ra một vật liệu có đặc tính giống da động vật nhưng hoàn toàn từ nguồn gốc tự nhiên, thân thiện với môi trường. Quá trình sản xuất da sinh học này bắt đầu bằng việc nuôi cấy tấm cellulose vi khuẩn, sau đó kết hợp với sợi nấm qua công nghệ lên men.

Một trong những thách thức lớn nhất mà nhóm nghiên cứu gặp phải là tạo ra môi trường tăng trưởng phù hợp cho vi khuẩn và nấm cùng phát triển. Các chất dinh dưỡng cần thiết bao gồm carbohydrate (như mật rỉ đường), phân bón, và các hợp chất điều chỉnh độ pH như axit axetic và nước dừa. Sau khi nuôi cấy thành công, tấm vật liệu này được trải qua quá trình xử lý gồm tiếp xúc với nước sôi và dung dịch natri hydroxit ấm để loại bỏ tạp chất, từ đó nâng cao độ bền và dẻo dai.

Mặc dù quá trình này có nhiều thử thách, nhóm nghiên cứu đã không ngừng tìm kiếm và điều chỉnh phương pháp cho đến khi hoàn thiện được sản phẩm. Trong suốt ba năm nghiên cứu, nhóm đã thử nghiệm và cải tiến nhiều lần, cuối cùng cho ra đời sản phẩm da sinh học với độ bền cao, khả năng chống nước và tính chất tương tự da động vật. Điều này đã giúp nhóm nghiên cứu được cấp bằng sáng chế tại Mỹ vào năm 2022.

Sản phẩm da sinh học từ cellulose vi khuẩn và sợi nấm không chỉ đáp ứng được các yêu cầu về độ bền, dẻo mà còn có khả năng phân hủy sinh học trong môi trường đất. Các thử nghiệm tại Nhà máy thuộc da ISA Tantec (Mỹ) cho thấy, vật liệu này hoàn toàn phù hợp với các tiêu chuẩn của công nghiệp da, từ độ bền kéo, uốn, chống tia UV đến khả năng chống mài mòn.

Ngoài ra, da sinh học này còn có ưu điểm vượt trội so với các sản phẩm da tổng hợp vì không sử dụng hóa chất độc hại trong quá trình sản xuất, từ đó giảm thiểu ô nhiễm và tác động xấu đến môi trường. Chất lượng da cũng có thể được điều chỉnh đồng đều theo yêu cầu sản xuất, mang lại sự linh hoạt và hiệu quả trong ngành công nghiệp thời trang và sản xuất sản phẩm tiêu dùng.

Với thành công trong việc phát triển da sinh học từ cellulose vi khuẩn và sợi nấm, nhóm nghiên cứu của Đại học Thủ Dầu Một không chỉ mở ra một hướng đi mới cho ngành công nghiệp da mà còn góp phần quan trọng vào việc bảo vệ động vật và môi trường. Sự phát triển này có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như giày dép, túi xách, nội thất và thời trang, đồng thời giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Việc ứng dụng công nghệ nano và quy trình sản xuất hiện đại cũng giúp cải thiện chất lượng sản phẩm, mang lại giá trị không chỉ về mặt kinh tế mà còn về giá trị bảo vệ môi trường.

Nguồn: NASATI