會(huì )呼吸的衣服：細菌“織”成

　　現在，沾染了細菌的衣服已經(jīng)隨處可見(jiàn)了，而用細菌制成的衣服卻是獨此一家：美國的麻省理工學(xué)院BioLogic(生物邏輯)團隊制成了一件智慧衣服，你流汗越多，它就可以相應地變得更透氣，來(lái)并且達到為皮膚降溫的效果——這個(gè)功能是由衣服面料中的細菌實(shí)現的。介紹這一成果的視頻已經(jīng)在不久之前發(fā)布在網(wǎng)絡(luò )上，獲得的點(diǎn)擊量和轉發(fā)量非常驚人，人們將其稱(chēng)之為“會(huì )呼吸的衣服”、“第二皮膚”。

　　這件神奇衣服的發(fā)明者是一個(gè)跨界整合、學(xué)科交叉的7人團隊，其中有5位華人。18日，記者采訪(fǎng)了團隊成員、浙江大學(xué)的計算機學(xué)院博士研究生王冠云。他所在的浙大創(chuàng )新設計工程實(shí)驗室目前已經(jīng)培養出一大批年輕的工業(yè)設計師，并且還孵化出了“云造科技”等創(chuàng )客企業(yè)。

　　王冠云說(shuō)，團隊成員使用了“納豆枯草芽孢桿菌”來(lái)制作這件神奇的衣服。在日本，這種細菌被大量用于發(fā)酵黃豆制成食品。“也就是說(shuō)，這種細菌對人體是安全的。”

　　納豆菌有著(zhù)奇妙的特性，隨著(zhù)外部環(huán)境濕度的變化，它會(huì )吸水或者放水，由此還會(huì )造成自身體積的膨脹或收縮。王冠云說(shuō)，團隊中來(lái)自生物工程專(zhuān)業(yè)的成員發(fā)現，即使納豆菌死去，其細胞內所含的一些生物質(zhì)使這一特性仍可運作。

　　由此，團隊得以將納豆菌制成一種生物膜，并嘗試與其他材料結合成全新的復合材料，以利用這種膨脹-收縮的性質(zhì)。“研發(fā)過(guò)程并非一帆風(fēng)順，經(jīng)過(guò)多次試驗，我們找到了合適的材料——氨綸，并將生物膜多層印刷在上面。”因此，“細菌衣”實(shí)際上是由結合了納豆菌細胞的氨綸制成的。

　　團隊制作的視頻顯示，當身體發(fā)熱、出汗，這種生物合成材料就能作出響應，一片片像鱗片一樣的皮瓣開(kāi)始卷曲。當濕度繼續上升，皮瓣會(huì )完全打開(kāi)，達到最佳的透氣性。王冠云表示，成功研發(fā)這件智能衣服使人們意識到，我們能夠精確地校準生物材料的行為，它成為某種機器，而不是不可預知的生物體。

　　研究如何快速、批量化地制作納豆菌生物膜并將其印刷在氨綸上，是王冠云承擔的主要任務(wù)。加入團隊前，王冠云已對3D打印技術(shù)頗為熟悉。“我主要負責開(kāi)發(fā)了一套3D打印細胞平臺，不僅提升了這種生物材料的制作精度，也大大提升了制作速度。”王冠云說(shuō)，這套拓展了的3D打印平臺也適用于其他材料的研究與制作。

　　王冠云還承擔了一部分設計工作。人們在視頻中不僅看到會(huì )呼吸的衣服，還看到了吸水發(fā)生形變來(lái)提示茶葉狀態(tài)的茶葉包、會(huì )張合的燈罩等，這些都來(lái)自王冠云這樣的工業(yè)設計師的奇思妙想。早在2011年，王冠云和同學(xué)們一起設計的一種可伸縮的帽子，就奪得了德國紅點(diǎn)設計大獎的“紅點(diǎn)至尊獎”。這種帽子打開(kāi)就是頭頂儲物籃，專(zhuān)為非洲、東南亞等地具有用頭頂物習俗的人民設計。在位于浙大玉泉校區的創(chuàng )新設計工程實(shí)驗室，王冠云把一串木質(zhì)框架以螺旋狀造型拼搭起來(lái)，巧妙地形成一個(gè)管道，代替常見(jiàn)的金屬燈罩。富有創(chuàng )意的設計使新技術(shù)更快、更廣地進(jìn)入人們的日常生活。

　　這件由細菌制成的衣服向人們展示了一個(gè)全新的智能化前景：我們終將告別電機或馬達，而改用活生生的生命體。它們能夠對水分、溫度等自然環(huán)境作出反應，潛藏著(zhù)豐富的可能性，將帶來(lái)目前許多產(chǎn)品無(wú)法實(shí)現的功能。王冠云說(shuō)，納豆菌還可以和許多其他材料結合，拓展更多應用，不限于變形材料，比如制作能夠監測霧霾并將其轉化成養分的人造植物。

　　當我們把視野擴展到更多的生物細胞時(shí)，不遠的將來(lái)，科學(xué)家也許能使生物材料根據人體模型，自主地“長(cháng)成”一件衣服。