Zespół badawczy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) oraz Harvard John A. Paulson School of Engineering opracował nowy typ materiału, który łączy żywe komórki drożdży z syntetyczną strukturą polimerową. Powstały w ten sposób „żywy materiał” posiada zdolność autonaprawy, a także może reagować na warunki środowiskowe.
To odkrycie może mieć ogromne znaczenie dla branży elektroniki noszonej (wearables), inteligentnej odzieży, a także medycyny regeneracyjnej.
Co wyróżnia ten materiał?
W odróżnieniu od klasycznych tkanin i tworzyw sztucznych, nowy materiał zawiera żywe mikroorganizmy, które są aktywne nawet po zakończeniu procesu produkcji. Dzięki temu struktura może:
- samodzielnie naprawiać mikropęknięcia i uszkodzenia,
- regulować przepuszczalność powietrza i wilgoci,
- reagować na temperaturę ciała lub otoczenia,
- zmieniać właściwości mechaniczne w czasie rzeczywistym.
To pierwszy materiał tego typu, który wykazuje stabilność przez wiele tygodni — co było problemem w poprzednich próbach tworzenia struktur biologiczno-syntetycznych.
Jak to działa?
Materiał powstaje z połączenia:
- komórek drożdży Saccharomyces cerevisiae,
- biopolimerów o strukturze sieci krystalicznej,
- mikroskopijnych porów, które pozwalają komórkom oddychać.
Kiedy materiał zostanie uszkodzony, żywe komórki uruchamiają proces odbudowy włókien polimerowych, podobny do zabliźniania ran w tkankach organizmów żywych.
Potencjalne zastosowania
- Inteligentna odzież outdoorowa, która naprawia uszkodzenia bez szycia,
- paski sensorów medycznych monitorujące parametry organizmu,
- elementy elektroniki noszonej, które nie wymagają częstej wymiany,
- powłoki ochronne dla urządzeń działających w trudnych warunkach.
W przyszłości naukowcy chcą sprawdzić, czy komórki mogą również produkować sygnały elektryczne, co otwiera drogę do tworzenia żywych sensorów biologicznych.
Bezpieczeństwo i trwałość
Znaczącą zaletą jest to, że drożdże użyte w materiale są nieszkodliwe i już od lat wykorzystywane w przemyśle spożywczym. Materiał jest stabilny, a komórki pozostają w uśpieniu, aktywując się jedynie przy uszkodzeniu struktury.
Badania pokazują, że materiał zachowuje swoje właściwości nawet po 100 cyklach zginania i naprężeń.
Co dalej?
Zespół planuje w kolejnych etapach:
- skalowanie produkcji w wersji tkaninowej,
- testy biodegradowalności w środowisku naturalnym,
- sprawdzenie możliwości tworzenia większych struktur.
Jeżeli uda się wdrożyć technologię w produkcji masowej, będziemy mogli nosić ubrania, które regenerują się same i dostosowują do warunków otoczenia.
Dodaj komentarz