La plupart des choses que nous rencontrons dans la vie quotidienne sont extrêmement statiques, ou du moins insensibles, par rapport au travail des êtres vivants. C’est vrai pour les vêtements: vous les enfilez, ils restent, et si vous voulez qu’ils vous changent, dézippez les fermetures éclair ou les boutons.
Mais une nouvelle classe de vêtements d'entraînement exploite les bactéries vivantes, qui se développent lorsqu'elles sont exposées à l'humidité et se contractent lorsqu'elles sont déshydratées. Développés par une équipe multidisciplinaire du MIT en collaboration avec la société de vêtements de sport New Balance, les vêtements sont dotés de fentes d'aération qui s'ouvrent automatiquement lorsque le porteur commence à transpirer.
Les vêtements et la technologie utilisée pour les fabriquer sont décrits dans un article publié dans Science Advances, qui traite également de plusieurs autres nouvelles techniques susceptibles d'étendre les utilisations potentielles de la technologie, en introduisant de nouveaux microbes ou en les modifiant génétiquement.
Wen Wang, un bioingénieur du MIT, a dirigé la biotechnologie et la science des matériaux pour l'étude. (Les autres collaborateurs comprenaient des designers et des architectes, des ingénieurs et des experts du secteur de New Balance.) Wang et son équipe ont exploré un certain nombre d'applications avant de se concentrer sur les vêtements. (Un autre article de l'équipe a décrit une technologie similaire à celle utilisée pour plier des aliments plats ressemblant à des pâtes en des formes tridimensionnelles lorsqu'ils sont trempés dans un bouillon chaud, à la manière d'un repas à assembler à plat IKEA à assembler.)
Avec les textiles, Wang et son équipe ont découvert que la construction optimale consistait en une couche de latex intercalée de deux minces couches de cellules bactériennes, chacune d’une épaisseur de 1 à 5 microns, autour du diamètre d’un globule rouge et de 1/15 de la largeur d’un être humain. cheveux. Ceux-ci ont été formés dans des rabats et attachés à l'arrière d'un vêtement d'entraînement. Lorsque le porteur transpire, les cellules de l'extérieur restent les mêmes, mais les cellules du côté faisant face au corps absorbent l'humidité et se dilatent, forçant les volets à s'ouvrir.
Le groupe bioLogic du MIT Media Lab, dont Wang et ses collaborateurs font partie, fabrique ce genre de vêtements depuis deux ans. Mais Wang a estimé qu'il y avait place à l'amélioration. au début, ils utilisaient une bactérie appelée Bacillus subtilis natto, mieux connue comme composant principal de la nourriture japonaise visqueuse, filandreuse et piquante appelée nattō. Ozgur Sahin, professeur agrégé de sciences biologiques et de physique à l'Université de Columbia, utilise B. subtilis natto dans ses recherches (non apparentées) sur des matériaux utilisant des bactéries en raison de ses spores résistantes et puissantes. Wang l'a adopté parce qu'elle a vu que cela fonctionnait et qu'il est suffisamment sûr pour être utilisé dans les aliments. Néanmoins, elle pense que les utilisateurs potentiels pourraient être contrariés par la présence de bactéries dans leurs vêtements.
«Certaines personnes pourraient craindre que les bactéries contaminent ma maison ou mes enfants», explique Wang, tout en soulignant la sécurité du microbe. «Notre peau n'est pas un vide. Si vous ne portez pas de bactéries, il y aura de mauvaises bactéries. Donc, à l'avenir, nous voulons également combiner la technologie du microbiome avec notre conception actuelle pour créer un vêtement portant le microbiome. "
Le document décrit également l'utilisation d'autres microbes, y compris la levure et de plus petits composants cellulaires tels que les protéines, pour réaliser des fonctions similaires qui pourraient ne pas porter le stigmate des bactéries. Tous les microbes, fait remarquer Wang, sont dans un état végétatif où ils ne se développent pas ou ne se divisent pas, et n'ont donc besoin ni de nourriture ni de subsistance.
Enfin, l’équipe a introduit la fluorescence dans les bactéries pour prouver qu’elles pouvaient la modifier génétiquement, pour étendre de futures applications potentielles, notamment les microbes émettant une odeur agréable. «Il serait facile d’incorporer d’autres microbes génétiquement modifiés dans ce vêtement», explique Wang.
Ne vous attendez pas à voir ces vêtements dans le magasin New Balance bientôt. Bien que l'équipe ait déposé un brevet pour cette technologie, elle n'a pas encore démontré sa durabilité par le biais de cycles de lavage.
«Des études à plus long terme pourraient être nécessaires pour savoir ce qui pourrait mal tourner. Je ne vois pas cela comme un défi fondamental, mais une fois que vous les avez identifiés, vous pouvez passer du temps à le relever », explique Sahin, qui n'a pas participé à l'étude. «S'il s'agit d'un matériau portable, il devrait alors résister aux frottements, par exemple avec la peau. Il devrait résister au lavage, par exemple aux produits chimiques utilisés dans les détergents. La sueur elle-même pourrait avoir des effets autres que l'ouverture et la fermeture des bouches d'aération.
"Ce type de réflexion, ce tissu peut en réalité être dynamique et réactif, et que la réponse est meilleure pour ses fonctions, constitue généralement un aspect excitant du travail et qu'il peut potentiellement être appliqué dans de nombreux autres domaines."
