Một công ty khởi nghiệp của Nhật Bản, Spiber, đang khám phá mạng nhện có thể biến đổi ngành dệt may. Kenji Higashi, người đứng đầu bộ phận phát triển kinh doanh của Spiber cho biết công ty công nghệ sinh học bắt đầu bằng cách tạo ra một bản sao tơ nhện trong phòng thí nghiệm, và kể từ đó đã sản xuất ra nhiều loại vải bao gồm các chất thay thế bền vững hơn cho len, len cashmere và denim.

Chất xơ, tơ được đăng kí nhãn hiệu Brewed Protein đã được sử dụng trong các bộ sưu tập phiên bản giới hạn với các thương hiệu bao gồm nhãn hiệu thời trang đường phố Nhật Bản Sacai, cùng các chuyên gia may mặc ngoài trời The North FaceNhật Bản

Higashi cho biết: “Hiện tại, công ty đang mở rộng quy mô sản xuất và sẵn sàng cho việc ra mắt thương mại toàn bộ hàng dệt may của mình. Spiber hy vọng công nghệ của họ sẽ giúp "giải quyết một số thách thức toàn cầu mà chúng ta đang phải đối mặt”.

Lên men vải

Nhện tạo ra mạng nhện bằng cách kéo protein lỏng thành tơ. Mặc dù tằm đã được nuôi để sản xuất tơ từ hàng nghìn năm nay, nhưng nhện là loài ăn thịt khiến chúng không thể nuôi như tằm được.

Đó là lý do tại sao những người bạn Kazuhide Sekiyama và Junichi Sugahara, những người sáng lập Spiber, quyết định tạo ra một loại vật liệu tổng hợp giống hệt về mặt phân tử với tơ tằm từ tơ nhện. Bộ đôi này bắt đầu thử nghiệm khi còn là sinh viên tại Đại học Keio ở tỉnh Yamagata vào năm 2004 và thành lập công ty vào năm 2007.

Ông Higashi cho biết Spiber đã nghiên cứu "hàng nghìn loài nhện khác nhau" cũng như các loài sản xuất tơ khác và biên soạn cơ sở dữ liệu về các giống tơ.

Theo Higashi: “Sau khi sản xuất thành công phương pháp thay thế tơ nhện, nhóm nghiên cứu đã tiếp tục phát triển một loạt các loại vải Brewed Protein bằng cách thay đổi trình tự protein”.

Sợi của Spiber được tạo ra bằng cách lên men nước, đường và chất dinh dưỡng với các vi sinh biến đổi đặc biệt trong bể thép, tương tự như trong quá trình sản xuất bia, để tạo ra polyme protein. Higashi cho biết các polyme được đưa qua một vòi phun và kéo thành sợi.

Tuy nhiên, đó không phải là cuộc hành trình dễ dàng. Năm 2015, Spiber hợp tác với The North Face Japan để sản xuất phiên bản giới hạn gồm 50 chiếc áo khoác "Moon Parka" để kỷ niệm 50 năm ngày tàu Apollo 11 đổ bộ lên mặt trăng.

Moon Parka, nơi kỷ niệm 50 năm tàu Apollo 11 đổ bộ lên mặt trăng, đã sử dụng Spiber's Brewed Protein ở lớp ngoài trong sản phẩm áo khoác

Nhưng trong quá trình thiết kế, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng tơ nhện bị co lại khi bị ướt, và phải điều chỉnh protein để làm cho sợi phù hợp với áo khoác ngoài trời.

Higashi chia sẻ: “Chúng tôi phải mất bốn năm để sản xuất một bộ quần áo đáp ứng các tiêu chuẩn của đối tác. Các bộ trang phục được bán lẻ với giá 150.000 (trị giá khoảng 1.400 USD vào năm 2019) và bộ sưu tập nhỏ đã được bán hết.

Một cuộc cách mạng tái chế

Thời trang là một trong những ngành gây ô nhiễm môi trường nhất trên thế giới. Theo các nhà tư vấn quản lý McKinsey & Company, ngành công nghiệp này tạo ra khoảng 2,1 tỷ tấn CO2 mỗi năm. Khoảng 70% trong số đó đến từ sản xuất, và sản xuất hàng dệt sử dụng một lượng lớn nguyên liệu thô và nước.

Higashi cho biết nhóm hàng dệt có thể phân hủy sinh học của Spiber được dự đoán chỉ tạo ra 1/5 lượng khí thải carbon của sợi làm từ động vật khi chúng được sản xuất quy mô lớn.

Tuy nhiên, Spiber muốn giảm tác động đến môi trường hơn nữa. Higashi cho biết công ty hiện đang sử dụng mía và ngô cho quá trình lên men của mình.

Để giải quyết vấn đề này, Spiber đang phát triển quy trình được gọi là "tuần hoàn sinh quyển". Quá trình này sẽ chuyển đổi quần áo bị loại bỏ làm từ nguyên liệu tự nhiên như bông thành đường cần thiết cho quá trình lên men.

Bột polyme Brewed Protein được lên men với nước, đường và các vi sinh vật được thiết kế đặc biệt. Sau khi được tinh chế, loại bột này có thể được chế biến thành nhiều loại vải như da, lụa, hoặc kéo thành sợi

Higashi cho biết khoảng 40 triệu tấn chất thải dệt may được tạo ra hàng năm và phần lớn số này được chuyển đến các bãi chôn lấp hoặc lò đốt. Việc giữ những hàng dệt này theo hướng quay vòng có thể tạo ra sự thay thế bền vững hơn.

Mở rộng toàn cầu

Spiber không phải là công ty duy nhất lấy cảm hứng từ loài nhện. Vào năm 2016, Adidas đã kết hợp sợi Biosteel của AMSilk trong một đôi giày thể thao. Vào năm 2017, nhà sáng tạo dệt may ở California, Bolt Threads đã công bố loại sợi lấy cảm hứng từ tơ nhện, Microsilk, trong một chiếc váy vàng do Stella McCartney thiết kế.

Ngoài sự hợp tác với The North Face Japan, Spiber's Brewed Protein đã được nhà thiết kế Nhật Bản Yuima Nakazato sử dụng cho một số bộ sưu tập của ông và thương hiệu thời trang dạo phố Sacai với loạt áo phông phiên bản giới hạn. Higashi cho biết Spiber cũng đang khám phá các cơ hội trong ngành công nghiệp ôtô.

Spiber sử dụng robot trong nhà máy của mình để giúp sản xuất sợi tơ nhện

Theo công ty, Spiber đã huy động được khoảng 100 tỷ yên (783 triệu USD) từ các nhà đầu tư bao gồm các công ty tài chính Carlyle và Mitsubishi UFJ Morgan Stanley Securities, cùng với các khoản tài trợ từ các tổ chức chính phủ và quỹ phát triển khởi nghiệp.

Khoản tài trợ này sẽ cho phép công ty mở rộng thêm một nhà máy nhỏ ở Thái Lan vào cuối năm nay ngoài nhà máy thí điểm ở Yamagata và một cơ sở lớn hơn ở Mỹ vào năm sau trong mối quan hệ hợp tác với Công ty đa quốc gia Archer Daniels Midland về chế biến thực phẩm.

Higashi cho biết việc mở rộng quy mô sẽ giúp giá thành của Brewed Protein giảm, cho phép Spiber mở rộng ra ngoài thị trường thiết kế cao cấp. Vào cuối năm 2023, hãng có thể sản xuất hàng nghìn tấn Brewed Protein.

Higashi cho rằng công ty có đủ phương tiện để tạo ra các giải pháp cho phép giá trị của thời trang “tròn trĩnh” hơn. Sứ mệnh của họ là mang tới những giải pháp tuyệt vời đó đi khắp thế giới.

Phương Linh