一個多世紀以來,人們在電子學的利用上取得了長足的進步。但在生物學方面,我們的步伐卻似乎有點緩慢。BioLogic是麻省理工學院(MIT)媒體實驗室有形媒體團隊開展一個新項目,該團隊正在生物方面進行有趣的探索。
麻省理工學院的姚力寧主持了這個項目的研究工作。她和團隊嘗試用某些微生物而不是電機來實現(xiàn)某些功能。
BioLogic使用了納豆枯草芽孢桿菌,這是日本料理常用的一種細菌,會對大氣中的水分會做出反應(yīng)。就像松果一樣,這些“納豆細胞”也可以根據(jù)空氣的濕度自動膨脹和收縮。濕度越大,它就膨脹得越大(單個細胞的大小最多可改變50%)。姚力寧與設(shè)計師合作,用它制作了一種新式服裝,稱為“第二皮膚”(Second Skin),可以隨著穿著者體溫和濕度的增加而變得更加透氣。
姚力寧的團隊把納豆細胞制成生物膜,然后在印制在氨綸布料上。將生物膜印刷不同圖案,可以產(chǎn)生不同的效果。例如,把生物膜均勻印制在織物上,可以讓織物柔和卷起。如果印成一條條的線,織物可以彎曲得更尖銳一些。姚力寧解釋說,細胞可以對各種等級的濕度作出反應(yīng),而在100%的濕度環(huán)境下,它是完全敞開的,實現(xiàn)了最大程度的透氣性。
姚力寧說:對于設(shè)計師來說,生物學是一個很有前途的新學科,因為它的適應(yīng)性很強。“在生物學中,你可以想象一些電子產(chǎn)品實現(xiàn)不了的功能,”她說。與電子產(chǎn)品不同的是,生命物質(zhì)可以成長、進化、復制、分裂和死亡。如果你能控制它,就會擁有巨大無比的威力。
BioLogic研究小組采用的是天然納豆細胞,也就是說,這些細胞的擴張和收縮能力是天然的,沒有經(jīng)過任何修改來增進它們的能力。但姚力寧說,在未來,設(shè)計師或許能修改細胞的DNA結(jié)構(gòu),從而實現(xiàn)更加復雜的功能。比如添加生物發(fā)光物質(zhì),讓織物或植物發(fā)光,或者添加吞噬污染物的細菌,制作出可以清潔空氣的織物?!拔覀儸F(xiàn)在才剛剛起步,”她承認,但未來確實有很多種可能性值得遐想。
“生物”是新的接口嗎?關(guān)于用細菌等生物物質(zhì)制造致動器的所有這一切談?wù)摱际窃趺椿厥拢?/P>
在麻省理工大學有形媒體實驗室的生物邏輯項目中,可以找到答案。
這是他們以有趣方式創(chuàng)造一個響應(yīng)式界面的嘗試,他們在培養(yǎng)活著的致動器。他們說,“我們想象著一個致動器和傳感器可以生長而不是制造出來的世界,它們從自然界中衍生而來,而不是在工廠中制造。”
Kelsey Campbell-Dollaghan在Gizmodo上把他們的工作形容為“在培養(yǎng)皿中生長而不是工廠制造的可穿戴技術(shù)?!薄哆B線》相似地表示該研究關(guān)注于“我們?nèi)绾紊L出控制我們周圍界面的致動器,而不是在工廠里制造它們?!?/P>
該團隊有一條關(guān)于他們工作的視頻,解釋了培養(yǎng)響應(yīng)濕度的細菌作為納米致動器來轉(zhuǎn)換生物混合材料。
Campbell-Dollaghan在Gizmodo上表示,“致動器,也就是馬達,無處不在——在我們的手機、手表、和汽車里。它們是大部分現(xiàn)代世界的基礎(chǔ),把范圍廣泛的能量轉(zhuǎn)化為運動?!?/P>
這種細菌成為了制備日本食品納豆的指定發(fā)酵工具。
現(xiàn)在他們以一種新的方式利用該細菌——它成為一種納米致動器,根據(jù)大氣濕度或皮膚汗水膨脹和收縮。如Gizmodo所寫道,該團隊對這種可能性很感興趣:“如果納豆的膨脹和收縮能被仔細校準,也許它的動作可以更像是一臺機器而不是一個不可預測的生物體,也許它的動作可以更像一個致動器?!?/P>
該團隊說,“我們引入一個特定類型的活細胞作為納米致動器,對身體溫度和濕度變化作出響應(yīng),這種活的納米致動器可以被電子信號控制,也能與虛擬世界溝通?!币粋€數(shù)字印刷系統(tǒng)和設(shè)計仿真軟件也被開發(fā)了出來。
Liz Stinson在《連線》上寫道:“Yao和她的團隊把納豆細胞變成一種生物膜,然后多層印刷在氨綸上,用不同圖案印刷生物膜會引起不同行為,“當濕度開始上升時,皮瓣就開始卷曲?!痹?00%濕度下,皮瓣完全打開,使得透氣性最大?!?/P>
他們的概念啟動了一個人體反饋回路;一旦你穿上就活起來的衣服。ZME Science上一篇關(guān)于他們研究的文章把這一切轉(zhuǎn)譯為一個結(jié)果應(yīng)用:一件活的衣服,暴露在汗水中就會呼吸,特別是“一套響應(yīng)濕度(被汗觸發(fā))自我調(diào)節(jié)的衣服,因此你可以更舒適地工作、舞蹈或探索。”