生物材料，生命材料的新前沿：它们在照明设计中的应用

“自然界中存在解决方案。现在我们有了复制它们的工具，就能打造更可持续的流程和产品。” 格洛维，桑德拉·雷 

生物发光是一种自然现象，一些生物利用它，如藻类和细菌，来产生光。每个生物都有其独特的特性和导致光产生的特定化学过程。在生物发光细菌中，一种叫荧光素酶的酶催化一种叫荧光素的分子氧化，产生可见光。这一生物过程发生在海洋的自然条件下，已被多家公司应用于照明领域。 

本文我们将探讨生物材料与光之间的联系。 

“据内里·奥克斯曼说，活体物质不仅会响应环境，还有可能随环境进化 

菌丝体、藻类和生物发光细菌等生物材料，邀请我们重新思考与自然的关系，不再是可利用的资源，而是灵感的源泉和共创的伙伴。这些材料能够在生长、适应，同时可与周围的环境形成相互的作用，为开发生态平衡的项目开辟了新的可能性。

这些发展正在改变我们对光的认知方式，它不再是静态系统，而是一个与自然互动的动态过程。可借助这些活体材料，我们可以想象是一个未来，光不仅响应环境刺激，还能成为更广泛生态循环的一部分，设计与周围环境一起共生。 

许多设计师也正在探索如何将活体材料融入到照明世界，除了利用生物发光技术，他们还在开发不仅响应环境刺激，而是主动与环境互动的照明解决方案。

一些项目，如扬·克林格的，利用光线展现细菌的魔力，利用它们通过生物生长产生色彩和光度的能力。其他设计师如埃莉丝·福安和丹妮尔·特罗夫则与蚕和菌丝等生物共同设计，利用它们生长和适应特定形状的能力。菌丝体是真菌的根网络，是一种自然生长的材料，可以以不同的形状和结构生长，适应多种用途。其形状能力、强度和轻盈性使其成为照明技术的理想应用，可用于制造灯具、灯罩及其他照明结构。此外，其生长过程相对快速，也使得生产过程中能比传统制造方法更节省能源。

伊莎贝尔·布劳尔斯

伊莎贝尔·布劳沃斯创作了LUMNES灯收藏，灵感来源于光致发光藻类Pyrocystis fusiformis，该藻类在氧气存在下会发光。这套吹制玻璃系列为每件作品设计独特。它们配备了氧传感器，根据周围环境中氧气浓度调节光强。双层结构由透明的外层和不透明的内层组成，允许氧气通过小通道进入，激活内部发光。 LUMNES灯提供动态的观影体验，亮度会根据空气中的氧气水平变化。 

内布利斯

Nébulis系列由设计师Élise Fouin与Forestier和Sericyne合作打造。该灯具系列使用Bombyx mori蚕天然产生的非织造丝，创造出具有透镜云朵和和谐曲线的形状。Sericyne开发的无纺丝是通过一种工艺获得的，蚕直接织在三维模具上，形成轻巧坚固的结构，无需传统织造。这种创新材料能够散射柔和的光线，营造出细腻而精致的氛围。 该系列包含多种不同类型的灯具，包括吊灯、吊灯和壁灯，尺寸多样，以满足不同环境和需求。

特蕾莎·范东根

特蕾莎·范东根是一位荷兰设计师，以将自然过程融入设计方法而闻名，创作利用生物能源的明亮装置。

Ambio灯利用细菌的生物发光来发光。该装置使用从章鱼皮肤采集的生物发光细菌，浸泡在盐水中。当细菌被含氧时，它们会发出蓝绿色光，营造出大气氛围。设计包括一根装有液体和细菌的玻璃管，配重在振荡时保持生物发光所需的氧气。该项目探讨了自然作为能源来源的利用，提供了一种环保且引人入胜的照明解决方案。 

Electric Life是一种利用电生细菌发电的装置。这些被称为“地细菌”的细菌生活在河流和湖泊的泥中，通过电子作为废物释放。 

范东根设计了一种系统，通过专门设计的电极，孕育了这些细菌生态系统，这些细菌产生足够的电力为三盏灯供电，该项目标志着可再生和可持续能源的采用迈出一步，展示了生物过程在能源生产中的潜力。

埃尔米·范·奥尔斯

活光是由生物设计工作室Nova Innova开发的灯具，该公司由Ermi van Oers创立，与专注于从植物发电技术的Plant-e公司合作开发。光单元通过植物微生物燃料电池技术利用活体植物产生的能量来产生光。该技术将植物光合作用过程产生的能量转化为电能，使灯在轻柔触摸植物时会点亮。该系统基于共生生态系统：植物土壤中的微生物分解根部释放的有机质。该过程产生电子，这些电子被电极收集并转化为电能，从而为灯光提供能量。 结果是照明不需要外部能量，而是依靠植物本身的活力，建立了技术与自然之间的对话。 

Glowee 

总部位于巴黎的初创公司Glowee正在开发生物发光灯，利用细菌的生物发光来为橱窗和路标等设计照明系统。这项技术基于海洋细菌，如金山弧菌（Vibrio fischeri），以其通过自然过程发光而闻名，无需电力。 

“我们的目标是改变我们生产和使用光的方式。我们希望提供一种全球解决方案，减少用于发电的19%电力消耗，“Glowee创始人Sandra Rey说。 

得益于由培养海洋细菌组成的生物和可生物降解材料，有限资源的消耗和因提取、加工和出口产生的污染得以减少。 

生物发光细菌在透明设备（如面板或灯）中培养营养凝胶。这种受控环境为它们的生存和光度活动提供了最佳条件。产生的灯光柔和，呈蓝绿色，无需与市电连接。生物发光的持续时间取决于细菌的存活能力和养分的可用性。 

蘑菇光

丹妮尔·特罗菲是MushLume Lighting公司的创始人，该公司总部位于美国，专注于从菌丝体和大麻制成的灯罩生产。公司采用结合菌丝体和大麻纤维的生物制造工艺来制造灯具。该过程始于整合大麻和菌丝体，菌丝体与植物基质共生生长。菌丝迅速扩散，形成坚固的网络，赋予最终材料机械强度和稳定性。 凭借其天然特性，菌丝体作为生物结合剂，巩固结构并使其更耐用。最终形成了一种完全可生物降解的材料，其轻量、强度和热性能而显著。这一生长过程相对快速，显著降低了传统生产方式的能耗。 “我们使用低热LED灯泡，这与菌丝体的防火特性完美搭配。是的，我们所有东西都在工作室里种植，手工把大麻底材装进模具里。令人难以置信的是，在7到10天内，我们就拥有了一个完全成熟、坚固的结构，成为灯具的基础，“丹妮尔·特罗夫解释道。 

扬·克林格勒

瑞典设计师扬·克林格尔创作了受细菌、酵母和真菌生长模式启发的灯具。在与微生物学家沃尔坎·厄岑奇医学博士（PhD）合作下，经过长时间的探索和原型制作，克林格积累了必要的知识，能够保证丰富的色彩范围和最佳的生长模式。 

为了制作设计，克林格让细菌、真菌和酵母在树脂盘上生长24至48小时，并用琼脂（一种藻类提取的凝胶）喂养。过程初期营养基为流动性，但当克林格勒加入细菌后开始凝固。

颜色由细菌自身产生，如塞拉菌（serratia），这是一种存在于人体口腔中的细菌，使其呈现红橙色。达到预期效果后，圆盘被密封，剥夺培养物的氧气并停止生长。树脂板随后连接到LED模块。光线通过半透明的培养物。

这些灯有四种不同版本，均受实验室设备启发，均由瑞典手工吹制玻璃制成。其中一款灵感来自培养皿，一款灵感来自Kolle泡泡（类似扁平灯泡），还有一种是Fernbach泡泡，有两种尺寸可选。

据Klingler介绍，该项目挑战用户看到物体与自身之间的新联系，通过细菌形成可见的联系，突出我们认为应隐藏的部分，并展示它。

“每个生物和每个地方都有其独特且个性化的微生物印记。在科学、艺术与工业设计的交叉领域，细菌灯利用这一特性创造出引人注目的对话作品。”扬·克林格勒