近日，利用細(xì)菌和3D打印，麻省理工（MIT）、新加坡國立大學(xué)和New Balance Athletics合作開發(fā)出一種能根據(jù)人體濕熱度來自我冷卻的跑步服和鞋子。該研究在線發(fā)表在《Science Advances》上。

制作“活的”服裝

在這項特別的研究中，研究人員利用細(xì)菌的吸濕能力和生物熒光創(chuàng)造出能釋放空氣的通風(fēng)擋板和可見性。

跑步服和鞋子的基材都是膠乳。首先，研究員用一種基于液體沉積的微型3D打印技術(shù)將大腸桿菌引入基材。干燥時，大腸桿菌細(xì)胞會自然收縮，從而導(dǎo)致膠乳彎曲。變濕時，細(xì)胞會吸收空氣中的水分，膠乳變平。

為了讓通風(fēng)擋板能根據(jù)身體情況來打開和關(guān)閉，研究人員在織物的每一側(cè)都涂上細(xì)菌。這意味著干燥時，兩側(cè)的自然“彎曲”力相當(dāng)，從而讓布料擋板處于中立的關(guān)閉狀態(tài)。

鍛煉前（左）；鍛煉中（右）

隨著濕度的增加，單個細(xì)胞會根據(jù)所吸收的水分而膨脹和收縮，這會引起結(jié)構(gòu)的不平衡，其中吸收水分更多的細(xì)胞會給另一側(cè)更干燥的細(xì)胞讓路，從而產(chǎn)生一個彎曲并打開冷擋板。

由此產(chǎn)生的靈活性水平會被后續(xù)的材料層增強。TPU被用用來粘合各層，網(wǎng)眼織物被用來在皮膚和衣服之間產(chǎn)生氣穴，一塊彈性織物被用在核心和背面板中。

潮濕時，細(xì)菌也會展示出生物發(fā)光特性，這意味著在黑暗中跑者很容易被看到。

跑步服設(shè)計的五層

改進(jìn)和生物織物的可能性

未來的工作將側(cè)重于細(xì)胞的穩(wěn)定性，以確保在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)這種能自我冷卻的“活”衣服是可持續(xù)的。初步的洗滌試驗（100干濕循環(huán)）表面衣服的靈活性是可持續(xù)的，但可以進(jìn)一步將細(xì)菌嵌入織物本身。