Sportshirt zet zichzelf open via bacteriën die opzwellen door zweet

Foto Hanna Cohen / MIT

Het voelt alsof je een airco direct op je rug draagt, zei bio-ingenieur Wen Wang na een work-out van vijf minuten op een hometrainer. Ze testte zelf het ‘levende sportshirt’ dat ze met veertien andere ingenieurs van het Massachusetts Institute of Technology ontwikkelde (Science Advances, 19 mei). Aan de rugzijde heeft het shirt tientallen flapjes die automatisch verder opengaan naarmate degene die het draagt het warmer krijgt. De ‘motor’ die deze latex flapjes opent en sluit wordt gevormd door levende bacteriën die reageren op transpiratievocht.

De techniek is gebaseerd op het opzwellen van micro-organismen onder vochtige omstandigheden. In parallelle lijntjes geprint op een velletje latex is die kracht zo sterk dat het flapje al omkrult bij een normale luchtvochtigheid. Om daar functionele flapjes van te maken printten de onderzoekers de bacterielijntjes aan beide zijden van de latex, zodat de krachten aan beide zijden elkaar in balans hielden en het flapje ‘in rust’ mooi recht bleef. Verwerkt in het shirt zal het flapje nu openkrullen als de huid bezweet raakt, omdat de bacteriën aan de huidkant sterker opzwellen.

Transpiratiekaarten

Het team ontwierp de flapjes in het rugpand van het shirt zo, dat zij precies overeen kwamen met eerder opgemeten warmte- en transpiratiekaarten van de rug van een sportend iemand. Op de plaatsen waar de meeste warmte en transpiratie geproduceerd worden, zitten de grootste klepjes. Als de transpiratie vermindert bij afkoeling, sluiten de klepjes weer.

Het verkoelend effect van het zelfventilerend shirt is merkbaar voor de drager. In metingen met sensors direct onder het shirt bleek de temperatuur van de lucht vlak boven de huid na vijf minuten inspanning gedaald naar 31 graden Celsius, vergeleken met 33 graden Celsius bij hetzelfde shirt zonder actieve bacteriën.

Bekijk hier een filmpje over de werking van het shirt

Het team maakte op vergelijkbare manier ook zelfventilerende hardloopschoenen met bacterie-gecoate flapjes. De flapjes moesten daarbij verwerkt worden in de zool van de schoen, want daar is de transpiratie het sterkst. Ze maakten daartoe zeskantige gaten in de zool met ieder drie functionele ventilatieklepjes.

Of de kleding effectief de stijging van de kerntemperatuur van een atleet kan beperken, en of het effect heeft op zijn of haar prestaties, is nog niet onderzocht. De ingenieurs werken samen met het Amerikaanse sportmerk New Balance, en hebben octrooi aangevraagd op hun vinding.

In de toekomst wil het team van MIT met behulp van genetische manipulatie nog meer functionaliteit aan hun bacteriepak geven – bijvoorbeeld de automatische productie van glow-in-the-dark-eiwitten voor sporten in het donker en de automatische productie van geurstoffen die zweetluchtjes bestrijden.