2017-03-10 15:28:01分類:行業(yè)資訊4031
現(xiàn)在,沾染了細菌的衣服已經(jīng)隨處可見了,而用細菌制成的衣服卻是獨此一家:美國的麻省理工學院BioLogic(生物邏輯)團隊制成了一件智慧衣服,你流汗越多,它就可以相應地變得更透氣,來并且達到為皮膚降溫的效果——這個功能是由衣服面料中的細菌實現(xiàn)的。介紹這一成果的視頻已經(jīng)在不久之前發(fā)布在網(wǎng)絡上,獲得的點擊量和轉發(fā)量非常驚人,人們將其稱之為“會呼吸的衣服”、“第二皮膚”。
這件神奇衣服的發(fā)明者是一個跨界整合、學科交叉的7人團隊,其中有5位華人。18日,記者采訪了團隊成員、浙江大學的計算機學院博士研究生王冠云。他所在的浙大創(chuàng)新設計工程實驗室目前已經(jīng)培養(yǎng)出一大批年輕的工業(yè)設計師,并且還孵化出了“云造科技”等創(chuàng)客企業(yè)。
王冠云說,團隊成員使用了“納豆枯草芽孢桿菌”來制作這件神奇的衣服。在日本,這種細菌被大量用于發(fā)酵黃豆制成食品。“也就是說,這種細菌對人體是安全的。”
納豆菌有著奇妙的特性,隨著外部環(huán)境濕度的變化,它會吸水或者放水,由此還會造成自身體積的膨脹或收縮。王冠云說,團隊中來自生物工程專業(yè)的成員發(fā)現(xiàn),即使納豆菌死去,其細胞內(nèi)所含的一些生物質使這一特性仍可運作。
由此,團隊得以將納豆菌制成一種生物膜,并嘗試與其他材料結合成全新的復合材料,以利用這種膨脹-收縮的性質。“研發(fā)過程并非一帆風順,經(jīng)過多次試驗,我們找到了合適的材料——氨綸,并將生物膜多層印刷在上面。”因此,“細菌衣”實際上是由結合了納豆菌細胞的氨綸制成的。
團隊制作的視頻顯示,當身體發(fā)熱、出汗,這種生物合成材料就能作出響應,一片片像鱗片一樣的皮瓣開始卷曲。當濕度繼續(xù)上升,皮瓣會完全打開,達到最佳的透氣性。王冠云表示,成功研發(fā)這件智能衣服使人們意識到,我們能夠精確地校準生物材料的行為,它成為某種機器,而不是不可預知的生物體。
研究如何快速、批量化地制作納豆菌生物膜并將其印刷在氨綸上,是王冠云承擔的主要任務。加入團隊前,王冠云已對3D打印技術頗為熟悉。“我主要負責開發(fā)了一套3D打印細胞平臺,不僅提升了這種生物材料的制作精度,也大大提升了制作速度。”王冠云說,這套拓展了的3D打印平臺也適用于其他材料的研究與制作。
王冠云還承擔了一部分設計工作。人們在視頻中不僅看到會呼吸的衣服,還看到了吸水發(fā)生形變來提示茶葉狀態(tài)的茶葉包、會張合的燈罩等,這些都來自王冠云這樣的工業(yè)設計師的奇思妙想。早在2011年,王冠云和同學們一起設計的一種可伸縮的帽子,就奪得了德國紅點設計大獎的“紅點至尊獎”。這種帽子打開就是頭頂儲物籃,專為非洲、東南亞等地具有用頭頂物習俗的人民設計。在位于浙大玉泉校區(qū)的創(chuàng)新設計工程實驗室,王冠云把一串木質框架以螺旋狀造型拼搭起來,巧妙地形成一個管道,代替常見的金屬燈罩。富有創(chuàng)意的設計使新技術更快、更廣地進入人們的日常生活。
這件由細菌制成的衣服向人們展示了一個全新的智能化前景:我們終將告別電機或馬達,而改用活生生的生命體。它們能夠對水分、溫度等自然環(huán)境作出反應,潛藏著豐富的可能性,將帶來目前許多產(chǎn)品無法實現(xiàn)的功能。王冠云說,納豆菌還可以和許多其他材料結合,拓展更多應用,不限于變形材料,比如制作能夠監(jiān)測霧霾并將其轉化成養(yǎng)分的人造植物。
當我們把視野擴展到更多的生物細胞時,不遠的將來,科學家也許能使生物材料根據(jù)人體模型,自主地“長成”一件衣服。