Ils conçoivent des vêtements de sport intelligents à base de bactéries

Ils conçoivent des vêtements de sport intelligents à base de bactéries
© Science Advances (2017)

De plus en plus utilisées dans diverses industries chimiques, les bactéries vont faire leur entrée dans le monde du vêtement grâce aux techniques d’ingénierie génétique. Ce, pour le plus grand confort des sportifs et militaires.

L’humidité, l’évaporation ou le manque de ventilation sont les principaux ennemis des sportifs : par temps froid, ils accentuent la perte de chaleur du corps, par temps chaud ils provoquent un sur-échauffement, sans parler de la prolifération de moisissures et champignons se développant dans un environnement fermé et humide qui irritent la peau, dégradent les fibres textiles et engendrent de mauvaises odeurs.

Or dans la recherche de vêtements intelligents, capables de réguler dynamiquement la température et l’humidité emmagasinée, un nouveau pas a été franchi par une équipe pluridisciplinaire de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.) et de la firme New Balance Athletics : l’utilisation de bactéries génétiquement modifiées.

Cinq bactéries en lice

Concrètement les chercheurs se sont servis de la technique d’impression 3D pour déposer sur un support textile (ici, du Latex) une structure en couche de bactéries et ont étudié le comportement mécanique de l’ensemble sous des conditions contrôlées de température et humidité.

Ils ont testé 5 types de bactéries non (ou faiblement) pathogènes bien connues des généticiens et usuellement présentes dans notre environnement et notre corps comme Bacillus subtilis (dans les sols), Rhodococcus erythropolis, E. coli (bactérie intestinale), Pseudomonas nitroreducens et Saccharomyces cerevisiae (levure de la bière).

Gonflement ou rétraction du volume bactérien

Ces bactéries possèdent une caractéristique commune, celle de réagir variations hygrométriques : elles absorbent l’eau dans une ambiance humide et en libèrent en ambiance sèche – le tout régulé en fonction de la température. Ce qui en fait de véritables régulateurs ambiants.

Comme l’absorption et le rejet d’eau s’accompagne d’un gonflement ou rétraction du volume de la cellule, les chercheurs se sont ingéniés pour que ce processus microscopique conduise à des actions mécaniques macroscopiques bien déterminées en fonction de la structure bactérienne imprimée sur le support textile.

Système d’aération autopiloté et réversible

En particulier, ils ont créé un prototype de vêtement (photo) muni de « pores » de la taille d’un ongle voire d’un doigt, qui s’ouvrent et se ferment en fonction du taux d’humidité intérieure (coté corps) et de la température, ce qui crée un véritable système d’aération autopiloté et réversible.

Mieux : en se servant de la nouvelle technique de manipulation génétique CRISP-Cas9, ils ont modifié les bactéries pour leur donner d’autres caractéristiques biochimiques pouvant servir dans la conception de vêtements encore plus intelligents.

Baskets luminescentes

De fait, à titre d’exemple, ils ont rendu des bactéries E. coli fluorescentes en présence d’humidité et ont utilisé le biofilm dans un prototype de baskets. Mais l’idée est de réussir à donner de nouvelles  fonctionnalités utiles à ces biofilms bactériens, comme des aptitudes autonettoyantes ou d’absorption d’odeurs.

En attendant, pour voir débarquer ce type de textile pour le sport ou pour des uniformes militaires de nouvelle génération, il reste à éprouver et améliorer mécaniquement la durée de vie de ces biofilms – leur matériau a été testé sur 100 cycles sec-humide – surtout face au lavage, à écarter génétiquement tout risque pathogène par contact ou ingestion.

 

–Roman Ikonicoff

Source : science&vie.com

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