ткань с вентиляцией для спортивной одежды

Тренировочный костюм с вентиляцией создан инженерами

Тренировочный костюм с вентиляционными заслонками, которые открываются и закрываются в ответ на тепло и пот от тела спортсмена, разработан учеными Массачусетского Технологического Института.

Эти клапаны образованы живыми микробными клетками, которые могут сжиматься и расширяться в ответ на изменение влажности. Специально модифицированные клетки действуют как крошечные датчики и механизмы, управляя заслонками на ткани, открывая их, когда спортсмен потеет, и закрывая, когда тело остывает. Исследователи во главе с Wen Wang также создали кроссовки с внутренним слоем из аналогичных клеточных картонных заслонок.

Создатели необычной спортивной одежды говорят, что чувствительные к влаге клетки безопасны и не требуют каких-либо дополнительных элементов, чтобы реагировать на влажность. Более того, благодаря методам генной инженерией, доступным сегодня, клетки можно получены быстро и в больших количествах, а также дать им несколько дополнительных функций. Чтобы продемонстрировать эту, инженеры заставили клетки светиться в ответ на влажные условия.

«Мы можем объединить наши клетки с генетическими инструментами для внедрения других функций в эти живые клетки», поясняет Ванг. «Мы используем флуоресценцию в качестве примера».

Биологи давно известно, что некоторые живые существа могут изменить свои структуры, когда происходит изменение влажности. Ванг с коллегами предположили, что дрожжи, бактерии, и другие микробные клетки могут быть использованы в качестве строительных блоков для тканей, реагирующих на изменение влажности. «Эти клетки настолько сильны, что они могут вызвать изгиб материала, на котором они расположены»,  говорят авторы.

Исследователи взяли непатогенный штамм кишечной палочки, который может набухать и сжиматься в ответ на изменение влажности. Они изменили клетки, чтобы те испускали зеленый флуоресцентный белок, что позволяет ей светиться во влажных условиях. Затем они использовали метод клеточной печати и нанесли кишечную палочку на листы натурального латекса. После этого, ученые создали двухслойные структуры из ткани и проверили ее. Когда материал подвергался воздействию пара, клетки начинали светиться и расширяться, в результате чего латекс выравниваться. После прохождения 100 сухих/влажных циклов, ткань не испытывала  ухудшения слое клеток или общей производительности.

В дальнейших экспериментах, исследователи из МИТ создали из уникальной биоткани носимую одежду,  с учетом карты, где тело производит тепло и пот. «Люди думают, что тепло и пот одинаково выделяются, но на самом деле, в некоторых областях, например в нижней части позвоночника производится много пота, но не так много тепла. Мы разработали одежду, с учетом карты выделения тепла и пота карты, для эффективного расопложения вентиляционных отверстий», говорят изобретатели.

В ходе испытаний нового бегового костюма, участники надевали одежду и  тренировались на беговых дорожках и велосипедах, а исследователи контролировали температуру и влажность воздуха с помощью небольших датчиков, расположенных по всей спине. Через пять минут упражнений, отверстия костюма начали открываться, именно в то время, когда участники сообщали об ощущении тепла и пота. В соответствии с показаниями датчиков, клапаны эффективно удаляли пот от тела и понижали температуру кожи, значительно лучше, чем у лиц, тренировавшихся в обычных костюмах.

«Эта работа является примером использования силы биологии для разработки новых материалов и устройств с новыми функциями», добавили авторы.

Leave a Reply

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *