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Las bacterias vivas crecen y tiñen sus propios tejidos con un arco iris de colores.

Las bacterias vivas pueden tejer telas con tintes

Investigadores del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) realizaron experimentos con organismos vivos. bacterias ese crecimiento, trenzay teñirte paño Todos los colores del arco iris. La idea del equipo es sustituir la producción textil química por un proceso natural que utilice microorganismos en lugar de petróleo. plásticoo tintes artificiales. Al hacerlo, mostraron cómo las bacterias vivas producen celulosa bacteriana, un Material se puede utilizar como tela, y cómo las mismas bacterias pueden colorear la tela sin el uso de tintes sintéticos. El material básico utilizado en este método es la celulosa bacteriana, que es una red de fibras formada por bacterias durante la fermentación.

Se produce cuando ciertos microorganismos crecen en líquidos ricos en nutrientes y tejen largas fibras de celulosa. El material también se puede cosechar, limpiar y secar para crear láminas flexibles que puedan funcionar como tela. Los investigadores utilizaron una bacteria llamada Komagataeibacter xylinus, que también es conocida por producir celulosa. Para añadir color, utilizaron otro grupo de bacterias que producen de forma natural pigmentos pertenecientes a dos familias de pigmentos: violaceínas y carotenoides. El primero produce colores del verde al morado, mientras que el segundo produce colores del rojo al amarillo.

Tejidos teñidos con bacterias vivas
imagen cortesía de Zhu Hehuai, vía Píxel

Los textiles hechos de celulosa bacteriana tienen los colores del arcoíris

Al comienzo de la investigación, investigador KAIST intentó cultivar dos bacterias vivas en su tejido que pudieran cultivarse y teñirse juntas en el mismo recipiente, pero el proceso fracasó. Las bacterias cromogénicas y las bacterias productoras de celulosa interfieren entre sí en el crecimiento. En ocasiones, la capa de celulosa no se forma correctamente. Otras veces, las bacterias producen muy poco color. Para solucionar este problema, cambiaron el proceso a dos sistemas diferentes. Para colores fríos como el azul, el morado y el verde, utilizaron un método de cocultivo retardado, lo que significa dejar que las bacterias productoras de celulosa crezcan y formen sus redes. Luego, después de que la celulosa comenzó a convertirse en una tela que podía teñirse sola, agregaron bacterias vivas que producían el color.

Este tiempo permite que ambos tipos de bacterias crezcan sin bloquear la actividad de cada una. Para colores cálidos como rojo, naranja y amarillo, utilizaron un enfoque cultural secuencial. En este caso, la celulosa crece primero, se retira del líquido y se limpia. Luego se coloca en un recipiente aparte que contiene bacterias productoras de pigmentos (la celulosa absorbe el color natural de estos microorganismos). Utilizando ambos métodos, el equipo creó telas de celulosa bacteriana utilizando tintes morados, azul marino, azules, verdes, amarillos, naranjas y rojos de bacterias vivas. Estas sábanas se pueden utilizar como telas. El proceso permite incorporar la iridiscencia en el propio material, eliminando la necesidad de teñidos o tratamientos químicos por separado.

Tejidos teñidos con bacterias vivas
Imagen por Eva Bronziniaprobar Píxel

El proceso reduce los residuos y la contaminación del agua.

Después de producir telas con tintes bacterianos vivos, los investigadores probaron la estabilidad del color. Lavaron, blanquearon y calentaron los materiales y los expusieron a condiciones ácidas y alcalinas, y descubrieron que la mayoría de los colores permanecían sin cambios después de estas pruebas. Los tejidos elaborados con pigmentos de violaceína son particularmente duraderos, incluso más resistentes al lavado que algunos tintes sintéticos. Cada tejido cargado de tinte se fabrica en un recipiente de laboratorio, donde las bacterias vivas crecen en cultivos líquidos, formando celulosa a medida que absorben nutrientes.

La celulosa se puede recolectar en láminas y luego secar al aire (todo el proceso utiliza organismos vivos en lugar de maquinaria industrial o baños de tintes químicos). El proyecto demuestra cómo se puede utilizar la biología, en lugar de los petroquímicos, para producir materiales. El proceso no requiere productos químicos nocivos y reduce los residuos y la contaminación del agua. Sin embargo, todavía se encuentra en la etapa de investigación, la velocidad de producción es más lenta que la de las fábricas textiles comunes y el costo también es mayor. Los investigadores estiman que se necesitarán al menos cinco años para que el material se produzca en masa, pero esperan que el diseño sea un nuevo proceso que podría hacer que la producción textil sea más segura y menos dañina para el medio ambiente.

Tejidos teñidos con bacterias vivas
Imagen proporcionada por investigadores del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea

Imagen de Bernd Dittrich vía Unsplash
Imagen por Bernd Dietrichaprobar No salpicado

Imagen cortesía de Moonstarious Project vía Unsplash
Imagen cortesía de Moonstarious Project vía No salpicado

Información del proyecto:

Nombre: Producción en un solo recipiente de celulosa bacteriana coloreada

mecanismo: Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) | @oficial_kaist

Investigadores: Hengrui Zhou, Pingxin Lin, Ki Jun Jeong, Sang Yup Lee

estudiar: aquí

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