Forscher entwickeln atmungsaktive, “lebende” Sportbekleidung aus Latex und Bakterien

MIT Forscher haben eine neue Zelldruckmethode verwendet, um atmungsaktive Trainingsbekleidung mit beweglichen Belüftungsklappen zu entwerfen. Das Projekt “bioLogic” integriert Hitze- und feuchtigkeitsenmpfindliche Bakterien, die das Öffnen und Schließen der Klappen kontrollieren.

Die Leiter des Projekts “bioLogic” sind Wen Wang, ehemaliger Forscher des MIT’s Media Lab und des Departments of Chemical Engineering, sowie Lining Yao, ehemaliger Doktorand. Die “lebenden” Kleidungsstücke wurden unter Verwendung eines nicht pathogenen Stammes von E. coli hergestellt, der eine außgesprochen feuchtigkeitsempfindliche Natur besitzt.

Um die Bakterien in das Textil zu integrieren, verwendeten die Forscher ein Zelldruckverfahren, um eine E. Coli-Schicht auf Latexblätter aufzutragen. Die Mikroorganismen reagieren auf verschiedene Feuchtigkeits- und Wärmebedingungen, woduch sich das Latextextil umformt.

Wenn beispielsweise das Material auf eine heiße Platte gelegt wird, beginnen die E. Coli-Zellen zu kontrahieren wodurch sich die Latexschicht kräuselt. So können “Klappen” eingebaut werden, die sich in Größe und Öffnungswinkel verändern, wenn der Körper zu viel Hitze und Schweiß produziert. Zusätzlich sind die Mikroorganismen durch Fluoreszenz in der Lage zu glühen und können Schweißgeruch ausgleichen.

Um das Kleidungsstück zu testen, wurde eine Anzahl von Probanden gebeten, sich während des Tragens stark körperlich zu betätigten. Die Testpersonen berichteten danach, dass ihre Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen erstaunlich gut ausgeglichen wurden.

Wang, der den Anzug selbst ausprobiert hat, sagte: “Es fühlte sich an, als hätte ich eine Klimaanlage auf meinem Rücken getragen. (…) Die Leute denken, dass Hitze und Schweiß gleich sind, aber in der Tat, einige Bereiche wie die untere Wirbelsäule produzieren viel Schweiß aber nicht viel Hitze. Wir haben das Kleidungsstück mit einer Verschmelzung von Hitze- und Schweiß-Sensoren neu gestaltet, um zum Beispiel Klappen zu öffnen, wo der Körper mehr Wärme erzeugt.”

Derzeit arbeitet das MIT-Forschungsteam auch an der Entwicklung eines atmungsaktiven Laufschuhs aus dem selben Material. Die Produkte sind jedoch derzeit noch nicht erhältlich, denn das MIT-Team ist noch auf der Suche nach Sportbekleidungsunternehmen, welche die innovativen Zelldruckprodukte verkaufen.

“Diese Arbeit ist ein Beispiel für die Nutzung der Kraft der Biologie, um neue Materialien und Geräte zu entwerfen und neue Funktionen zu erreichen”, sagte Xuanhe Zhao, ein Co-Autor des Forschungspapers. “Wir glauben, dass dieses neue Feld von” lebenden “Materialien und Geräten wichtige Anwendungen an der Schnittstelle zwischen Engineering und biologischen Systemen finden wird.”