微生物细胞带动随湿度变化反应运动服的开发

网站编辑:浙江中天纺检测有限公司 │ 发布时间:2017-07-18 

    美国研究人员开发出一种透气训练用运动服,透过内衬活体微生物细胞的透气袋盖,可以因应湿度变化而收缩与膨胀,进而维持穿着者的凉爽与干燥。据麻省理工学院(MIT)科学家团队表示,这些微生物细胞作为微小感应器与促动器,当运动员流汗时便会驱使袋盖打开,并在身体冷却时关上。

    在自然界中,生物学家已经观察到,当湿度发生变化时,生物及其组成(从松果鳞片到微生物细胞,甚至特定蛋白质)都能改变其结构或体积。MIT团队预测,自然形体转换者如酵母、细菌及其他微生物细胞,可能被用作制造对湿度产生反应的构件。研究人员将这种生物布料制成可穿戴的成衣,其中衬裡的乳胶袋盖在背面形成图案,且每个袋盖按照其开启程度并根据预先设定身体产生热能与汗水的分布,进行位置调整。每个袋盖下方的支撑框架让布料的内细胞层不会直接接触到皮肤,同时,细胞能感受并对皮肤上空气中的湿度变化做出反应。

    此外,研究团队表示,藉由现在可使用的新基因工程工具,可快速并大量将细胞准备好,以表现除了对水分有反应以外的多种功能。为了展示这最后一点,研究人员设计制造了对水分敏感的细胞,不仅可以打开袋盖,也可以在潮湿情况下发光。同时,研究员还将湿度反应型布料整合至跑布鞋的初始原型中,内层有类似的细胞衬裡袋盖,以便气体排出与吸收水分。脚底接触鞋底的地方,研究员缝合了多个向下弯曲的袋盖,且细胞衬裡层朝向但不接触跑步者的脚。研究员依据脚的热气与流汗位置来设计袋盖的大小与位置。就跟运动服一样,当研究员增加环境中的湿度,并在干燥条件下使灯光变暗或关掉,跑布鞋上的袋盖就会打开并发亮。