MIT wird wachsenden lebende Bakterien in eine zweite Haut, die auf Ihr Schweiß reagiert

Was passiert, wenn wir die Elektronik in einem Labor wachsen könnte, konstruiert mit sorgfältig, Bakterien, anstatt Drähte, Kunststoff und Lithium? Am MIT tun Computer Interaktion Forscher genau das.

Der Direktor des MITS Tangible Media Group, Professor Hiroshi Ishii, beschreibt es als einen "Paradigmenwechsel vom Gebäude zu wachsen." Die Gruppe hat diese Idee Radical Atoms, eine Vision von der Zukunft, wo Materialien selbst interaktiv sind, alias "materiellen User Interfaces" oder MUI benannt. In dieser Zukunft sind Handy-Bildschirme die klobigen, rohen Schnittstelle der Vergangenheit. An ihrer Stelle hat digitaler Informationen die Struktur unserer Welt aus unser Hab und gut nach Hause kolonisiert.

Heute enthüllt das Labor eine MUI genannt BioLogic, ein Projekt unter der Leitung von Doktorand Futter Yao, deren Arbeit konzentriert sich auf Werkstoffen, die wie Schnittstellen handeln ("Statt der virtuellen Data computing, sie versucht, das physische Material berechnen," erklärt ihr Bio). Futter mit New Balance gearbeitet und ebenso wie das Royal College of Art in London, klopfen Chemieingenieure und Fertigung Experten aus MIT eigenen sowie zählt.

Was Designer Sneaker, Chemieingenieure, Modedesigner und ein Mensch-Computer-Interaktion-Experten zusammenbringen könnte? Biologische ist ein Haut wie Film, der über Flossen lüftet, die angehoben und abgesenkt wie kleine Fenster auf Ihren Körper, Öffnung, wenn Ihr Körper Temperatur oder Schweiß Volumen eine entscheidende Schwelle erreicht werden.

"Wir sind eine Welt wo Aktoren und Sensoren werden können anstatt hergestellt werden, abgeleitet aus der Natur im Gegensatz zu veränderter in Fabriken, Vorstellung" Yao schreibt über das Projekt. Biologisch ist eine tragbare Technologie, die in eine Schüssel, anstatt einer Fabrik wächst.

Smart Skin für deine dumme, stinkende Trainingskleidung

Zum größten Teil ist die Kleidung, die wir zum Training tragen stumm. Man schwitzt darin, einige, dass Schweiß verdunstet und nach ein paar Monaten (oder Wochen, je nachdem wie stinkenden seid), Bakterien macht sie unbrauchbar. Der Zyklus beginnt von neuem.

Aber es ist ein Bakterium, das biologische Arbeit machen – uralt, Bacillus Subtilis Natto, das seine Wurzeln im vormodernen Japan genannt. Natto Bakterien leben in Reis Stiele, und es wurde entdeckt, dass Umhüllung Sojabohnen mit den Schalen ein Genuss fermentierte Bohnen umgewandelt. Heute wird diese Behandlung als Natto oder fermentierte Sojabohnen bezeichnet.

Bacillus Subtilis Natto hat also eine lange Geschichte, aber Yao etwas Neues entdeckt. Per e-Mail, sie erklärte Gizmodo wie beim Testen ein Dutzend verschiedener Arten von Zellen, sie erkannten Natto hat etwas einzigartiges: die Bakterien wuchs und vertraglich basierend auf wie viel Feuchtigkeit es ausgesetzt war. Yao und ihrem Team war diese Art des Verhaltens faszinierend; Wenn Natto Expansion und Kontraktion sorgfältig kalibriert werden könnte, könnte vielleicht es mehr wie eine Maschine als unberechenbar Organismus wirken. Vielleicht könnte es mehr wie ein Antrieb zu handeln.

Natto Zellen ausdehnt und zusammenzieht basierend auf Feuchtigkeit.

Antriebe, Motoren, dass gibt es überall – in unsere Autos, unsere Telefone und unsere Uhren. Sie sind die Grundlage für einen Großteil der modernen Welt, ein breites Spektrum von Energie in einer Bewegung zu verwandeln. In der Apple Watch treibt beispielsweise die Batterie ein linear-Verstellgerät um die Vibrationen erzeugen, fühlen Sie sich am Handgelenk.

Per definitionem sind mechanische, aber Yao und ihre Mitarbeiter möchten, dass Definition und Ingenieur Aktoren aus biologischer Materie wie Bakterien zu erweitern. "Eine Zelle ist in der Regel als eine Fabrik zur Herstellung von Chemikalien," sagt Wen Wang, die MIT-Wissenschaftler, die die Biotechnologie und Materialwissenschaft des Projekts in einem Prozess Video überwachte. "Aber seine eigenen mechanischen Eigenschaften wird stets vernachlässigt."

Diese winzige biologische Antriebe erfordern keine Elektronik. Sie sind leise. Sie wachsen exponentiell über Nacht. Sie sind sogar essbar.

Lebewesen, die wie Maschinen handeln

Aber der Prozess die Leben-Antriebe in einen Prototyp zu verwandeln ist noch komplizierter. Die Natto-Zellen wurden in Bioreaktoren am MIT, und ihr Wachstum wurde sorgfältig verfolgt mit Rasterkraftmikroskopen und andere neuartige Tools.

Natto Zellen im Labor.

Das Team wuchs Milliarden von Zellen, die für den Einsatz in einem Mikron-Auflösung Drucker zu kultivieren. Die fertigen Filme sind eigentlich ein Verbund aus Zellen, eingeklemmt von Kapton und Kunststoff.

Die Bioprinter.

Aber immer die Filme, die Art und Weise zu handeln, das Team hoffte, war nicht so einfach wie Drucken sie einfach in verschiedenen Formen. Eigentlich hatte sie entwickeln eine Software, um die Reaktion von Natto Zellen mit gemeinsamen 3D-Modellierungswerkzeuge wie Rhino und Grasshopper, hilft ihnen, entlang der Prozesskette der Prüfung verschiedene gedruckte Designs beschleunigen zu simulieren.

Sie entwickelten Dutzende von Tests von verschiedenen Verhaltensweisen, die mit verschiedenen Mustern und Formen von Zellen, angefangen bei Falten und biegen auf eine Textur auf ein Tuch.

Ein Probe Film reagiert auf Körpertemperatur und Feuchtigkeit.

Diese "frischen" bedruckter Folie Composites dann Designer am Royal College of Art, erhielten, die sie in Kleidung mit Wärme integriert Karten wo der menschliche Körper schwitzt am meisten und bekommt die heißesten während der Belastung. Die Design-Studenten erstellt eine Reihe von Kleidungsstücken für Tänzer mit Fin-förmige Teile des Films, die heben und senken, um Luftstrom durch die Kleidung zu schaffen.

Film-Panels angezeigt auf dem Hemd, basierend auf anatomischen Karten von Hitze und Schwitzen

Training Kleidung ist nur ein kleines Beispiel welche BioLogic für verwendet werden könnten. Das Team hat es bereits für eine Vielzahl von anderen Zwecken von Lampenschirmen verwendet, die ihre Schattierung, Teebeutel, die signalisieren anpassen, wenn sie bereit sind. Es ist leicht vorstellbar größere Industrie- und architektonische Nutzungen zu. Recht sagt jetzt, Yao, der Film von Sportlern getestet wird, die angeschlossen werden, um Sensoren zu testen, ob das Design arbeitet effizienter abkühlen.

Es wird nicht schlagen Läden für eine Weile, aber. Yao, erklärt, dass dies teilweise wegen der Unkosten und teilweise wegen der gesetzlichen Regeln über den Verkauf von biologischen Materials ist.

Wird Biologie mechanische Technologie ersetzen?

Für das Team am MIT ist Natto nur ein Ausgangspunkt. Es gibt buchstäblich Millionen von anderen biologischen Organismen gibt, untersucht werden. "Wir sind sehr daran interessiert, Enthüllung und Ernte responsive Verhalten von Mikroorganismen und wiederzuverwenden/schwenken sie für Design", sagte Yao per e-Mail. "So weit wir wissen andere Mikroorganismen, die reagieren auf Licht oder Elektrizität und Schwimmen in einem bestimmten Muster."

Natto ist ein großartiges Beispiel für die neue Art Labor an lebenden Organismen, aber denken ist. Es gibt es schon seit tausend Jahren. Generationen von Menschen haben es verwendet. Doch erst jetzt entdecken wir wie sie einen völlig neuen Zweck dienen könnte. Was andere Bakterien oder Mikroorganismen Leben Aktoren, die mit Null Elektronik werden könnte, brauchen keine Energie und arbeiten völlig geräuschlos?

Wenn unsere mechanischen Welt löst sich in biologischen uralt, was andere mechanische Geräte und Netzwerke durch intelligenter, sicherer und herzhafteren Organismen ersetzt werden?

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