De fleste af de ting, vi støder på i dagligdagen, er ekstremt statiske eller i det mindste ikke reagerer sammenlignet med den måde, levende ting fungerer på. Det er sandt for tøj: Du tager dem på, de forbliver på, og hvis du vil have dem til at ændre, skal du pakke lynlåse eller fortryde knapper.
Men en ny klasse af træningstøj udnytter levende bakterier, der udvides, når de udsættes for fugt og sammentrækkes, når de er udtørrede. Udviklet af et tværfagligt team hos MIT i samarbejde med atletikfirmaet New Balance og har tøjene åbninger, der åbnes automatisk, når bæreren begynder at svede.
Tøjet og teknologien, der bruges til at fremstille dem, er beskrevet i et papir, der er offentliggjort i Science Advances, der også diskuterer flere andre nye teknikker, der kunne udvide potentielle anvendelser til teknologien, ved at introducere nye mikrober eller genetisk ændre dem.
Wen Wang, en MIT-bioingeniør, ledede bioteknologi og materialevidenskab til undersøgelsen. (Andre samarbejdspartnere inkluderede designere og arkitekter, ingeniører og brancheeksperter fra New Balance.) Wang og hendes team udforskede en række forskellige applikationer inden de fokuserede på tøj. (Et andet papir fra teamet beskrev lignende teknologi, der blev brugt til at folde flad pastalignende mad i tredimensionelle former, når det er dyppet i varm bouillon, som et selvmonterende IKEA-fladpakkemel.)
Med tekstiler fandt Wang og hendes team, at den optimale konstruktion var et lag af latex, klemt med to tynde lag af bakterieceller, hver 1 til 5 mikron tykke, omkring diameteren af en rød blodlegeme og 1/15 ved bredden af et menneske hår. Disse blev formet til klapper og fastgjort bagpå et træningsbeklædning. Når bæreren sveder, forbliver cellerne på ydersiden de samme, men cellerne på den side, der vender mod kroppen, absorberer fugt og ekspanderer, hvilket tvinger klapperne til at åbne.
MIT Media Labs bioLogic-gruppe, som Wang og hendes samarbejdspartnere er en del af, har bygget denne slags tøj i et par år. Men Wang følte, at der var plads til forbedring; oprindeligt brugte de en bakterie kaldet Bacillus subtilis natto, bedre kendt som hovedkomponenten i den søde, snorede, skarp japansk mad kaldet nattō. Ozgur Sahin, lektor i biologiske videnskaber og fysik ved Columbia University, har brugt B. subtilis natto i sin (ikke-relaterede) forskning i materialer, der bruger bakterier på grund af dets hårde, stærke sporer. Wang vedtog det, fordi hun så, at det virkede, og fordi det er sikkert nok til at blive brugt i mad. Men alligevel tror hun, at potentielle brugere muligvis kan slukkes ved at have bakterier i deres tøj.
”Nogle mennesker er måske bange for, at bakterierne kan forurene mit hjem eller mine børn, ” siger Wang, selvom hun understreger mikrobens sikkerhed. ”Vores hud er ikke et vakuum. Hvis du ikke har nogen bakterier på det, vil det have nogle dårlige bakterier på det. Så i fremtiden ønsker vi også at kombinere mikrobiometeknologi med vores nuværende design for at fremstille et mikrobiombærende tøj. "
Papiret beskriver også anvendelse af andre mikrober, herunder gær og mindre cellulære komponenter som proteiner, til at udføre lignende funktioner, der muligvis ikke bærer stigmatisering af bakterier. Alle mikrober, påpeger Wang, er i en vegetativ tilstand, hvor de ikke vokser eller deler sig, og kræver derfor ingen mad eller næring.
Endelig introducerede teamet fluorescens i bakterierne for at bevise, at de genetisk kunne modificere den, for at udvide potentielle fremtidige anvendelser, herunder mikrober, der udsender en behagelig lugt. ”Det ville være let at integrere andre genetisk manipulerede mikrober i dette tøj, ” siger Wang.
Forvent ikke at se disse beklædningsgenstande i New Balance-butikken snart. Selvom teamet har ansøgt om et patent på teknologien, har de endnu ikke demonstreret dens holdbarhed gennem vaskecyklusser.
”Undersøgelser på længere sigt kan være nødvendige for at finde ud af, hvad der kan gå galt. Jeg ser ikke, at det er en grundlæggende udfordring, men når du først identificerer dem, kan du bruge tid på at tackle det, ”siger Sahin, der ikke var involveret i studiet. ”Hvis dette er et bærbart materiale, skal det modstå friktion, f.eks. Med huden. Det skal modstå vask, måske for eksempel kemikalierne, der bruges til vaskeopløsningsmidler. Sved i sig selv kan have virkninger ud over åbning og lukning af åbningerne.
"Denne form for tænkning, at klud faktisk kan være dynamisk og lydhør, og at responsen er bedre for dens funktioner, er generelt et spændende aspekt af arbejdet, og det kan potentielt anvendes på mange andre områder."
