Většina věcí, s nimiž se v každodenním životě setkáváme, je ve srovnání s tím, jak živé věci fungují, extrémně statická nebo alespoň nereaguje. To platí pro oblečení: Oblečte je, zůstanou, a pokud chcete, aby vás změnili, rozepněte zip nebo uvolněte knoflíky.
Ale nová třída cvičebního oblečení využívá živé bakterie, které se při vystavení vlhkosti rozšiřují a při dehydrataci se stahují. Vyvinutý multidisciplinárním týmem na MIT ve spolupráci s atletickou společností New Balance, oblečení má otvory, které se otevírají automaticky, jakmile se nositel začne potit.
Oděvy a technologie použité k jejich výrobě jsou popsány v příspěvku publikovaném v Science Advances, který také diskutuje několik dalších nových technik, které by mohly rozšířit potenciální využití této technologie zavedením nových mikrobů nebo jejich genetickou změnou.
Wen Wang, bioinženýr MIT, vedl studii biotechnologie a materiálové vědy. (Mezi další spolupracovníky patřili designéři a architekti, inženýři a odborníci z oboru New Balance.) Wang a její tým prozkoumali řadu různých aplikací, než se zaměřili na oblečení. (Jiný papír týmu popsal podobnou technologii používanou pro složení plochých těstovinového jídla do trojrozměrných tvarů, když je namočeno v horkém vývaru, jako samoskládací jídlo IKEA pro ploché balení.)
S textilem Wang a její tým zjistili, že optimální konstrukce byla vrstva latexu sendvičovaná dvěma tenkými vrstvami bakteriálních buněk, každá o tloušťce 1 až 5 mikronů, kolem průměru červené krvinky a 1/15 šířky lidské vlasy. Byly zformovány do chlopní a připevněny k zadní části cvičebního oděvu. Když se nositel potí, buňky na vnější straně zůstávají stejné, ale buňky na straně obrácené k tělu absorbují vlhkost a expandují a nutí chlopně otevřené.
Biologická skupina MIT Media Lab, do které patří Wang a její spolupracovníci, staví tento druh oblečení několik let. Wang však cítil, že existuje prostor pro zlepšení; zpočátku používali bakterii zvanou Bacillus subtilis natto, lépe známou jako hlavní součást gooey, stringy, štiplavého japonského jídla zvaného nattō. Ozgur Sahin, docent biologických věd a fyziky na Columbia University, používá B. subtilis natto ve svém (nesouvisejícím) výzkumu materiálů využívajících bakterie kvůli jeho tvrdým a silným sporům. Wang to přijala, protože viděla, že to funguje, a protože je dostatečně bezpečná pro použití v jídle. Přesto si myslí, že potenciální uživatelé mohou být vypnuti tím, že mají v oblečení bakterie.
"Někteří lidé by se mohli bát, že by bakterie mohly kontaminovat můj domov nebo mé děti, " říká Wang, ačkoli zdůrazňuje bezpečnost mikrobů. "Naše kůže není vakuum." Pokud na něm nemáte žádné bakterie, budou na něm nějaké špatné bakterie. Takže v budoucnu chceme také zkombinovat mikrobiomovou technologii s naším současným designem, abychom vytvořili mikrobiomový oděv. “
Článek také popisuje použití jiných mikrobů, včetně kvasinek a menších buněčných složek, jako jsou proteiny, k provádění podobných funkcí, které nemusí nést stigma bakterií. Všechny mikroby, upozorňuje Wang, jsou ve vegetativním stavu, kde nerostou ani nerozdělují se, a proto nevyžadují žádné jídlo ani výživu.
Nakonec tým zavedl do bakterií fluorescenci, aby dokázal, že ji mohou geneticky modifikovat, aby se rozšířily potenciální budoucí aplikace, včetně mikrobů, které vydávají příjemnou vůni. "Bylo by snadné začlenit do tohoto oděvu i jiné geneticky upravené mikroby, " říká Wang.
Nečekejte, že se tyto oděvy brzy objeví v obchodě New Balance. Ačkoli tým požádal o patent na tuto technologii, musí ještě prokázat svou trvanlivost prostřednictvím mycích cyklů.
"K nalezení toho, co by se mohlo pokazit, by mohlo být zapotřebí dlouhodobějších studií." Nevidím to jako zásadní výzvu, ale jakmile je identifikujete, můžete strávit čas jejich řešením, “říká Sahin, který se studie nezúčastnil. "Pokud se jedná o nositelný materiál, měl by odolávat tření, například s kůží." Měl by odolávat mytí, například chemikáliím používaným v pracích prostředcích. Samotný pot může mít účinky mimo otevírání a zavírání větracích otvorů.
„Tento druh myšlení, že látka může být ve skutečnosti dynamická a pohotová a že reakce je lepší pro její funkce, je obecně vzrušujícím aspektem práce a může být případně uplatněna v mnoha dalších oblastech.“
