Пробка и мицелий в аксессуарах

Сумка — механический объект прежде, чем модный. Её тысячи раз складывают по одним и тем же линиям, истирают по дну и подвешивают на швах, которые собирают нагрузку в ряд проколов. Кожа выдерживает это благодаря дерме: трёхмерно переплетённая сеть коллагеновых пучков даёт сопротивление раздиру, близкое к изотропному, и стежку, тянущему материал, противостоят волокна всех направлений сразу. Любая биооснованная замена обязана воспроизвести это поведение принципиально иной архитектурой — и, как правило, не воспроизводит, а заимствует у соседнего слоя.

Пробка — закрытоячеистая пена с водонепроницаемой стенкой

Пробка — это феллема пробкового дуба Quercus suber, снимаемая с живого ствола примерно раз в девять лет без валки дерева. Её клетки — полые почти шестигранные призмы, уложенные сотами, а стенки построены из суберина (полиэфира длинноцепочечных ω-гидроксикислот и дикислот) вместе с лигнином и восками. Суберин делает стенку практически непроницаемой для воды и газов — отсюда и несмачиваемость, и стойкость к гниению; заполненные газом закрытые ячейки дают крайне низкую плотность и необычное поведение при сжатии: стенки теряют устойчивость и складываются, а не выпучиваются вбок, так что коэффициент Пуассона близок к нулю.

Ничто из этого не является прочностью на растяжение. В аксессуарах пробку применяют шпоном в доли миллиметра, наклеенным на тканую или нетканую текстильную подложку, и именно подложка несёт почти всё растяжение и раздир. Характерный дефект здесь не химический, а геометрический: тугая складка выводит стенки ячеек за предел восстановления, шпон трескается по границам ячеек, и остаётся светлый залом, который уже не расправляется.

У грибного мата механика войлока, а не волокнистой сети

Грибная «кожа» — воздушный мицелиальный мат, обычно базидиомицета, выращенный на лигноцеллюлозном субстрате или в жидкой культуре. Стенка гифы — хитин, β-1,4-связанный N-ацетилглюкозамин, сшитый с β-1,3- и β-1,6-глюканами. Вырастает преимущественно плоский войлок из гиф, удерживаемый переплетением и водородными связями, почти без ковалентных мостиков между соседними гифами. Отсюда два следствия. Сухая прочность умеренная, а влажная — значительно хуже, потому что вода конкурирует ровно за те водородные связи, которые всё и держат. Поэтому последующая обработка — глицерин или иные пластификаторы, сшивка, прессование и полиуретановый или биополиольный лицевой слой — не отделка в косметическом смысле. Именно там добавляется большая часть механики.

Отказывает покрытие

Материалы для аксессуаров оценивают по стойкости к многократному изгибу (ISO 5402, флексометр Бэлли), истиранию (ISO 12947, Мартиндейл) и раздиру. У биооснованных листов с покрытием отказы устойчиво собираются именно в покрытии: полиуретаны на сложноэфирных полиолах гидролизуются при тёплом влажном хранении и в конце концов пылят или трескаются, и то же покрытие отслаивается от основы при изгибе. Второй режим — вырыв шва: сети волокон, способной перераспределить напряжение, нет, и прокол остаётся чистым концентратором, так что швы требуют усиления или увеличенных припусков.

Это касается и заявлений. Долю биооснованного углерода обычно считают по готовому ламинату вместе с покрытием и подложкой, поэтому названный процент осмыслен лишь тогда, когда сказано, какие слои он охватывает.