Pohľad na možnosti biodizajnu

Minulý mesiac sa študenti umenia a dizajnu z celej krajiny zišli v New Yorku, aby sa zúčastnili na vôbec prvom Summit o biodizajne , vyvrcholenie semestrálnej výzvy konceptualizovať biotechnologický produkt budúcnosti. Študenti sa inšpirovali prírodou, ako aj pokrokmi v technológii, aby navrhli produkty, ktoré by jedného dňa mohli zlepšiť náš každodenný život a ekosystémy. Väčšina nápadov bola stále v koncepčnej fáze a potrebujú oveľa viac výskumu, prototypovania a testovania, aby sa stali životaschopnými, no mnohé tímy boli optimistické, pokiaľ ide o možnosti, ktoré ich výtvory čakajú. Poďme sa pozrieť na to, čo niektorí z nich vymysleli. (Apozrite si naše videoaj o dizajnovej výzve.)

Live(r)Clear

Tento filtračný systém, navrhnutý spoločnosťou študentov z Rensselaer Polytechnic Institute v New Yorku sa zameriava na „neviditeľný, ale veľmi vážny problém – estrogén v odpadových vodách,“ vysvetlil tím v e-maile. Prostredníctvom svojho výskumu zistili, že estrogén z rôznych zdrojov (vrátane prirodzeného vylučovania z nášho tela) sa dostáva do odpadových vôd. Preto sa tím rozhodol vytvoriť spotrebný produkt, ktorý lemuje spoločnú toaletu, napríklad „živú tapetu na záchodovú misu, ktorá tvrdo pracuje na tom, aby z vášho odpadu vyčistila zlúčeniny, na ktoré nie sú čističky odpadových vôd vybavené“. Silikónová výstelka má mikrobiálnu membránu, ktorá sa viaže na estrogén a vťahuje ho do filtra, aby sa rozložil. Inšpiráciu tým čerpal z rodiny o cytochróm P450 enzýmy, ktoré sa u ľudí nachádzajú predovšetkým v pečeni a metabolizujú lieky a toxíny, ako aj estrogény , okrem iných rolí.

rosný bod

The tím študentov zo School of the Art Institute of Chicago bol inšpirovaný Opuntia rod kaktusov – hovorovo známy ako opuncie – a jeho „jedinečná schopnosť zbierať a uchovávať kvapky vody z hmly,“ napísali v e-maile. Navrhli sadu panelov, ktoré vyzerajú ako kaktusové podložky, s tŕňmi, ktoré napodobňujú kužeľovitý tvar a vertikálnymi drážkami skutočných kaktusových tŕňov, ktoré pomáhajú ťahať vodu od špičky k základni. Panely s rosným bodom majú tiež malé otvory v spodnej časti chrbtov, ako sú skutočné prieduchy kaktusov, ktoré prepúšťajú vodu, keď sú otvorené, a zabraňujú strate vody, keď sú zatvorené. Tím si predstavuje, že panely budú inštalované na strechách a v záhradách na zhromažďovanie vody ako „účinný a udržateľný doplnok k našim súčasným zásobám vody“.

Zamestnanci spoločnosti MolecularConceptor sa zastavili na konferencii Biodesign Summit. Pozrite sa, čo sme videli vo videu nižšie.

Bioestery

The Tím bioesterov z Fashion Institute of Technology v New Yorku chceli nájsť spôsob, ako znížiť emisie skleníkových plynov a toxický odpad vznikajúci pri výrobe textilu. „Vidíme výrazné zlepšenia v oblasti udržateľnej výroby energie, ale nie veľa v udržateľnej výrobe textilu a odevov,“ napísal v e-maile člen skupiny Gian Cui. Pracovali s formou polysacharidu nazývaného alginát, ktorý sa nachádza v bunkových stenách hnedých rias (čo skupina označuje ako „organizmy s nízkou spotrebou energie“). Vytláčaním alginátu do chloridu vápenatého vytvorili biologicky odbúrateľné filamenty, s ktorými zaobchádzali ako s priadzou a ručne z nich pletali textíliu. S ďalším experimentovaním boli schopní zmeniť vlastnosti vlákien „z tuhých a nepriehľadných na mäkké a priehľadné,“ napísal Cui. Tím tiež vytlačil sieťku vyrobenú z rovnakého materiálu pomocou 3-D tlačiarne, pretože „predstavujeme si, že v budúcnosti bude väčšina výrobného procesu automatizovaná robotmi“.

Založenie

The tím z Pennsylvánskej univerzity mal dva motívy: využiť organizmus, ktorý mnohí považujú za obťažujúci, a použiť materiál, ktorý sa ľahko nachádza v prírode. Toto prišlo až k pavúkovi a jeho sieti. Keď som sa dozvedel, že pavučina vykazujú elektrostatické vlastnosti a môžu priťahovať malé nabité častice, boli inšpirovaní k vytvoreniu produktu, v ktorom by siete fungovali ako čističe vzduchu. „Prišli sme na to, že ak sú pavučiny schopné zachytávať znečisťujúce látky, ktoré sú prítomné vo vzduchu, mohli by sme ich navrhnúť ako prirodzenú a biologicky odbúrateľnú alternatívu k nositeľným vzduchovým filtrom a zároveň by sme vytvorili nový symbiotický vzťah medzi ľuďmi a pavúkmi.“ tím napísal e-mailom. Ich koncept pozostáva z troch komponentov: dva typy nositeľných zariadení navrhnutých na nosenie na tvári alebo tele, ktoré pozostávajú z kaziet obsahujúcich sieťoviny, ktoré by zachytávali peľ, znečisťujúce látky a častice; a biotop – umiestnený v záhrade alebo prírodnom prostredí – v ktorom by pavúky budovali siete, ktoré by sa používali v nositeľných zariadeniach. Tím odhadol, že 75 pavúkom bude trvať asi mesiac, kým roztočí dostatok siete na použitie vo viac ako 30 kazetách na čistenie vzduchu. (A napriek tomu, čo naznačuje obrázok, pavúky by zostali v biotope - t. j. žiadne pavúky vo vašej tvári!)

*Tento článok bol aktualizovaný 5. júla 2016, aby sa uvádzalo, že cytochróm P450 sa tiež podieľa na metabolizme estrogénov .