Pilk biodisaini võimalustesse

Eelmisel kuul kogunesid kunsti- ja disainitudengid üle riigi New Yorki, et osaleda esmakordselt Biodisaini tippkohtumine , mis kulmineerub semestri pikkusele väljakutsele luua tuleviku jaoks biotehnoloogiatoode. Õpilased ammutasid inspiratsiooni nii loodusmaailmast kui ka tehnoloogia edusammudest, et kujundada tooteid, mis võivad ühel päeval meie igapäevaelu ja ökosüsteeme parandada. Enamik ideid olid veel ideefaasis ja vajavad palju rohkem uurimistööd, prototüüpide loomist ja testimist, et need oleksid elujõulised, kuid paljud meeskonnad olid optimistlikud nende loomingu ees ootavate võimaluste suhtes. Vaatame, mida mõned neist välja mõtlesid. (Javaadake meie videotka disaini väljakutse kohta.)

Otse (r) Selge

See filtreerimissüsteem, mille on välja töötanud õpilased New Yorgi Rensselaeri polütehnilisest instituudist, on suunatud 'nähtamatule, kuid väga tõsisele probleemile – reovees leiduvale östrogeenile', selgitas meeskond meilis. Uurimistöö käigus said nad teada, et erinevatest allikatest (sealhulgas meie kehast loomuliku väljutamisega) pärinev östrogeen satub heitvette. Seetõttu otsustas meeskond luua laiatarbekauba, mis vooderdab tavalist tualetti, näiteks 'elav tapeet WC-poti jaoks, mis teeb kõvasti tööd, et puhastada teie jäätmetest ühendeid, mille käsitlemiseks reoveepuhastid ei ole varustatud'. Silikoonvooderdis on mikroobne membraan, mis seondub östrogeeniga ja tõmbab selle lagundamiseks filtrisse. Meeskond sai inspiratsiooni perekonnast tsütokroom P450 ensüümid, mida inimestel leidub peamiselt maksas ja mis metaboliseerivad ravimeid ja toksiine, samuti östrogeenid , muude rollide hulgas.

kastepunkt

The õpilaste meeskond Chicago kunstiinstituudi koolist oli inspireeritud Opuntia kaktuste perekonda – kõnekeeles tuntakse viigikaktusena – ja selle “ainulaadset võimet udust veepiisku koguda ja talletada”, kirjutasid nad e-kirjas. Nad kujundasid paneelide komplekti, mis näevad välja nagu kaktusepadjad, millel on ogad, mis jäljendavad koonusekujulist kuju, ja tõeliste kaktuseotsade vertikaalsed sooned, mis aitavad vett otsast põhjani alla tõmmata. Kastepunktipaneelidel on okkade allosas ka väikesed avad, nagu päris kaktuste stoomid, mis lasevad avatuna vett sisse ja takistavad sulgemisel veekadu. Meeskond näeb, et katustele ja aedadesse paigaldatavad paneelid vee kogumiseks on 'tõhus ja jätkusuutlik täiendus meie praegusele veevarustusele'.

MolecularConceptori töötajad peatusid biodisaini tippkohtumisel. Vaadake allolevast videost, mida nägime.

Bioestrid

The Bioestrite meeskond New Yorgi Fashion Institute of Technology soovis leida viisi, kuidas vähendada tekstiilitootmise käigus tekkivaid kasvuhoonegaaside heitkoguseid ja mürgiseid jäätmeid. 'Me näeme olulisi edusamme säästvas energiatootmises, kuid mitte palju säästvas tekstiili- ja rõivatootmises,' kirjutas grupi liige Gian Cui e-kirjas. Nad töötasid polüsahhariidi vormiga, mida nimetatakse alginaadiks, mida leidub pruunvetikate rakuseintes (mida rühm nimetab kui „madala energiatarbimisega organisme”). Alginaadi kaltsiumkloriidiks ekstrudeerimisel lõid nad biolagunevaid filamente, mida töödeldi nagu lõnga, kududes need käsitsi tekstiiliks. Täiendavate katsete abil suutsid nad muuta filamentide omadusi 'jäigast ja läbipaistmatust pehmeks ja läbipaistvaks', kirjutas Cui. Meeskond trükkis 3-D-printeri abil ka samast materjalist võrgusilma, sest 'arvame, et tulevikus automatiseerivad suurema osa tootmisprotsessist robotid.'

Asutamine

The meeskond Pennsylvania ülikoolis oli kaks motiivi: kasutada organismi, mida paljud peavad häirivaks, ja kasutada looduses kergesti leiduvat materjali. See taandus ämblikule ja selle võrgule. Õppides, et ämblikuvõrgud omavad elektrostaatilisi omadusi ja suudavad meelitada väikeseid laetud osakesi, said nad inspiratsiooni luua toode, milles võrgud toimiksid õhupuhastajatena. 'Arvasime, et kui ämblikuvõrgud on võimelised püüdma õhus leiduvaid saasteaineid, võiksime neid pakkuda loodusliku ja biolaguneva alternatiivina kantavatele õhufiltritele, luues samal ajal uue sümbiootilise suhte inimeste ja ämblike vahel.' meeskond kirjutas meili. Nende kontseptsioon koosneb kolmest komponendist: kahte tüüpi kantavaid esemeid, mis on mõeldud kandmiseks näol või kehal ja mis koosnevad kassettidest, mis sisaldavad õietolmu, saasteaineid ja tahkeid osakesi kinni püüdvaid võrke; ja aeda või looduslikku keskkonda paigutatud elupaik, kus ämblikud ehitaksid kantavates esemetes kasutatavaid võrke. Töörühma hinnangul kulub umbes kuu aega, et 75 ämblikul oleks piisavalt võrku rohkem kui 30 õhupuhastuskassetis kasutamiseks. (Ja vaatamata sellele, mida pilt viitab, jäävad ämblikud elupaika, st teie näos pole ämblikke!)

*Seda artiklit värskendati 5. juulil 2016, et näidata, et tsütokroom P450 osaleb ka östrogeenide metabolismis .