Ein Tänzer zerbricht den Schweiß und kleine, dreieckige Schuppen an seinem eng anliegenden Hemd kräuseln sich, wodurch Löcher entstehen, die einen gewissen Luftstrom ermöglichen. Die Trainingsausrüstung heißt bioLogic und macht das, worauf Sportler bisher nur hoffen konnten. Es erkennt, wann sich der Träger erwärmt und atmet tatsächlich.
Das Geheimnis des belüftenden Kleidungsstücks sind Bakterien. Bacillus subtilis natto, ein im Boden vorkommendes Bakterium, wird traditionell in der japanischen Küche zur Fermentation von Sojabohnen verwendet. Forscher der Tangible Media Group von MIT Media Lab haben sich jedoch mit New Balance zusammengetan, um einen Film aus Nattobakterien aufzutragen, der sich aufgrund der relativen Luftfeuchtigkeit ausdehnt und zusammenzieht. zu stoff.
Laut Lining Yao, dem leitenden Forscher des Projekts, untersuchte das Team, wie sich verschiedene Bakterien verändern, wenn sie Feuchtigkeit ausgesetzt sind, und wie sie diese Eigenschaften nutzen können. "Es gibt eine Gruppe von Mikroorganismen, wie Bäckerhefe, die alle auf Feuchtigkeit reagieren", sagt sie. Sie entschieden sich zum Teil für Natto, weil das Bakterium ungiftig und von der FDA zugelassen ist.
Die Forscher hatten untersucht, wie sich die verschiedenen Teile der Nattozellen bewegten, um zu prüfen, ob sie sie wie winzige Motoren zum Öffnen von Stoffklappen verwenden konnten. Sie fanden heraus, dass das Protein, die DNA und die Cellulose der Zellen auf Feuchtigkeit reagieren und dass die Zellstruktur auf Mikron-Ebene die Ausdehnung und Kontraktion dieser Teile ermöglicht.
Vertreter von New Balance, einem Partner von Media Lab, kamen durch das Labor. Begeistert von der Arbeit zeigte sich das Unternehmen daran interessiert, atmungsaktive Kleidung zusammenzustellen. "Menschlicher Schweiß ist eine Art von Feuchtigkeitsänderung", sagt Yao.
Um die Bakterien in das Gewebe zu integrieren, druckte die Gruppe einen so genannten Biohybrid-Zweischichtfilm. „Wir drucken eine Schicht Inertfilm wie Naturlatex, laden dann Milliarden von Zellen in einen Drucker und dieser Drucker legt diese Zellen zeilenweise auf dem Dünnfilm ab“, sagt sie. "Die Zellen werden in einem bestimmten Muster gedruckt, wo sie sich ausdehnen können."
Das Bakterium zieht sich aufgrund der relativen Luftfeuchtigkeit zusammen und dehnt sich aus. (Rob Chron) Dann kleiden sie den Film an den Orten ein, an denen die Leute am meisten schwitzen. Die New Balance-Designer haben genau festgelegt, wo sich der Stoff öffnen soll, und sie haben begonnen, die Kleidung mit von Unternehmen gesponserten Athleten zu testen.
Die Arbeit mit einem lebenden Medium, sagt Yao, hat seine Herausforderungen. Bakterien können pingelig sein und früh im Zellwachstum absterben. Dann wird die mit Bakterien infundierte Kleidung hergestellt in großem Maßstab arbeiten. Die Zellen haben eine Länge von einem Mikrometer, so dass Milliarden von ihnen benötigt werden, um ein Hemd herzustellen.
Das heißt, die Bakterien können auf verschiedene Weise verwendet werden. Während die stärkste Anwendung in Kleidungsstücken liegt, haben Yao und ihre Kollegen mit anderen Projekten experimentiert, beispielsweise mit wandelbaren Lampenschirmen, die immer mehr Licht ausstrahlen würden.
"Nichts ist wirklich technisch unmöglich, und wir suchen nach Alltagsgegenständen", sagt Yao. "Zum Beispiel wäre es erstaunlich, wenn der Lieblingsschuh Ihrer Tochter größer würde, als sie es tat."
Jetzt erforscht die MIT-Gruppe Möglichkeiten, die Nattozellen multifunktional zu machen. Was wäre, wenn sie die Fahrradausrüstung zum Beispiel nachts zum Lüften und Leuchten bringen könnten? Die Forscher suchen auch nach Möglichkeiten, wie die Bakterien auf andere chemische Veränderungen wie Kohlendioxid reagieren können.
„Sie können ein Objekt anpassungsfähiger und reaktionsfähiger machen. Es ist der Ansatz der Natur und ein technischer Ansatz ", sagt Yao." Für mich persönlich ist es die Zukunft. "
