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3D打印生物纤维造出会呼吸的服装

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-11-06  浏览次数:57
核心提示:近日,麻省理工学院(MIT)媒体实验室的研究人员们从日本的传统食品纳豆(一种发酵的大豆)中发现一种古细菌能够对汗水的湿度做
 

近日,麻省理工学院(MIT)媒体实验室的研究人员们从日本的传统食品纳豆(一种发酵的大豆)中发现一种古细菌能够对汗水的湿度做出张开和收缩的反应。为此,他们与皇家艺术学院的设计师们以及体育品牌的新百伦(New Balance)合作,创建了一种3D打印的生物混合材料,他们称之为bioLogic,这种材料可以用在传统的服装和运动服上,制造出会呼吸的服装,该服装可以帮助人们自动散热和排汗。

科学家们发现的这种细菌被称为纳豆菌,它们生活在旱稻茎里,对于周围的湿度、水分和热量极为敏感,可以根据周边的环境改变其大小和形状。科学家们认为用它来创造的革命性的生物皮肤织物有可能改变我们的服饰的设计和生产。

由于纳豆菌对水分会产生扩展或收缩的反应,因此当把它们整合进衣物中的时候,就可以用它来创建服装中的“自动通风孔”,使之随着身体温度的逐渐升高打开或者关闭。而且随着湿度水平的提高,每个纳豆细胞都成了一种“纳米致动器”,可以迅速将自己的身体扩展50%。根据这一结果,bioLogic团队开发了一种微解析度3D生物打印机,可以将纳豆细胞发邮件自己可以纳豆细胞直接打印到氨纶织物中。“我们正在着手打造一套自动打印系统,可以将将新鲜细胞组装在一种薄面料上。”MIT媒体实验室的 Jifei Ou说:“这些具有不同扩张和收缩水平的新材料可以在不同的时间和空间里产生多种弯曲行为。”

而这种通过3D打印机制造出来的生物混合材料也能够与传统材料相结合。“该BioLogic项目使我们能够尝试将这种创新材料与传统的制衣技术结合起来。”Oskana Anilionyte说,她是研究团队里的一名时装设计师。设计师们在织物上裁出具有特殊图案的切口,就像下面视频中时尚秀展示的那样,并且用带纳豆菌细胞材料的生物打印线植入其中,设计师就可以控制该如何以及在何处对于穿戴者的体温做出反应。比如舞者,他们在跳舞的时候背部的三角区和肩胛处发热最多,因此其背部的服饰就会自动卷起,放出热量和引入新鲜空气。

 

“这些设计的灵感来自与纳豆菌对于身体不同部位的反应,这使我们能够创建创建出真正精准的运动。”Oskana说,“穿上这些服装的体验是非常特殊的,因为一旦你穿上它们,它们就会苏醒过来。”“人类的时尚正在改变,而这一项目就是它的一部分。”

研究人员们认为,如果在这些生物混合材料中嵌入加热电路,从而使材料受电信号控制的话,还可以用它进一步实现更多的应用。除此之外,研究团队还展示了这种3D打印纳豆菌的其它日常用途:比如诸如了纳豆菌的茶包标签,可以被热水蒸汽激活,指示该茶叶可以喝了;再如将其与花卉杂交,就可以使它们在接触到类似太阳的热量的时候打开和关闭花瓣,甚至改变颜色;而可以根据灯泡的热度变形的3D打印纳豆菌灯罩,能够影响光线在房间里的分布。

不过,也许最令人兴奋的是研究团队与体育品牌新百伦的潜在合作,将有可能把这种革命性的材料融入专业运动员或者消费者的运动服饰中,以提升的其运动能力。

bioLogic项目寻求的是一种和谐的愿景,在这里bioLogic与工程方法密切衔接。这些动态的细胞来自生物实验室,由一台微分辨率生物打印系统组装出来,并且转化成具有反应性的时装,人的第二皮肤。”研究人员称:“我们正在构想一个世界,在这里传感器和致动器是长出来而非制造出来的,它们统统源于自然而非工厂的设计制造。”
   

 
 
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