Биодизайн – это удивительный симбиоз традиционной промышленности и биотехнологий, способный изменить привычные способы взаимодействия человека с окружающей средой и материалами. Ради этого ученые при помощи генной инженерии придают уникальные свойства бактериям, дрожжам и другим микроорганизмам.
Бактерии на службе ЗОЖ
Летом 2018 года специалисты Лаборатории дизайна Массачусетского технологического института совместно со спортивным брендом Puma представили экспериментальную коллекцию Adaptive Dynamics. Ее «лицом» стали кроссовки, которые, отслеживая физиологические показатели атлетов, обеспечивают им индивидуальную настройку «климат-контроля». Верхняя часть этой обуви сшита из материала, поры которого заполнены бактериальной культурой. При повышении температуры тела бактерии начинают размножаться и «прогрызают» в кроссовках воздушные ходы для отвода тепла. Чем больше тепла генерирует спортсмен, тем шире становятся отверстия в ткани и тем больше воздуха пропускает обувь. Со временем каждый кроссовок приобретает уникальный вид, основанный на особенностях своего владельца.
Другой интересной разработкой в коллекции стали одноразовые стельки на основе силикона, в который включена культура микробов. Эти микроорганизмы способны обнаруживать в составе пота химические вещества, указывающие на усталость, и сигнализировать о них специфическим изменением рН. Повышение кислотности замыкает электрические цепи, соединенные с микрочипом. Он обрабатывает информацию и передает ее на смартфон пользователя. Данные, полученные от биотехнологических стелек, можно использовать для оптимального режима тренировок.
Дополнением коллекции Adaptive Dynamics стали «микробиологически активные» наклейки для одежды из морских водорослей, меняющих цвет при поглощении CO2. Если такая наклейка из темно-желтой превращается в светло-фиолетовую, атлет получает сигнал, что продолжать спортивные занятия в этом помещении не стоит, поскольку концентрация углекислого газа слишком высока.
Ароматные дрожжи
Сотрудники биотехнологической компании Ginko Bioworks (Бостон, США) на основе микроорганизмов создают уникальные субстанции для производства продуктов питания и косметики. Например, по заказу французского парфюмерного бренда Robertet они вырастили дрожжи, которые воспроизводят запах розового масла. Для этого биодизайнеры внедрили в них гены роз, ответственные за производство аромата.
Сегодня в парфюмерной промышленности используются натуральные эссенции из экстрактов растений или секрета животных, а также синтетические ароматы. Применение генномодифицированных дрожжей позволит существенно сократить расходы производителей. Колония дрожжей, источающая аромат роз, самостоятельно размножаясь и требуя для этого лишь подкормки, избавит их от необходимости закупать дорогостоящее натуральное сырье и промышленное оборудование.
Да будет свет!
Голландский производитель электроники Phillips создал лампу, которая работает на биолюминесцентных бактериях. Эти микроорганизмы размещаются в стеклянных ячейках, каждая из которых соединена с основным резервуаром лампы тонкими силиконовыми трубками. По этим трубкам бактериям подается пища – метан, который образуется из компоста пищевых отходов. В благодарность за кормежку бактерии производят люминесцентное свечение. Пока оно недостаточно яркое, чтобы полностью заменить традиционные лампы, но Phillips полагает, что эта технология перспективна для предупреждающих полосок на бордюрах и ступенях, на вывесках и дорожной разметке в ночное время.
Несколько научных лабораторий в разных странах работают над внесением генетического материала, отвечающего за биолюминесценцию, в растения, которые обычно не светятся в темноте. Их цель – вывести светящиеся деревья, которыми можно будет заменить уличные фонари, а также комнатные растения, играющие роли домашних светильников.
Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE
