في اسكتلندا، مجموعة من الباحثين من جامعة جلاسكو تعمل مع المصممة كاتي توبينج على نسيج فريد مصبوغ بالبكتيريا يتغير لونه عند تعرضه للإشعاع. الهدف من مشروع رواد الفضاء المصطبغ هو مساعدة رواد الفضاء على تقييم مستوى الإشعاع الكوني، وكذلك صنع ملابس آمنة للأشخاص على الأرض في الأماكن المعرضة للإشعاع.

كيف تتفاعل الأنسجة مع الإشعاع

تنتج البكتيريا المستخدمة في التلوين أصباغًا تتلاشى عند تعرضها للإشعاع. وفي البشر، نفس الجرعة تزيد من خطر تلف الحمض النووي والسرطان.

“التعرض للإشعاع يدمر الأصباغ في البكتيريا، في حين أن التعرض للإشعاع المماثل في البشر يدمر الحمض النووي لدينا. بالنسبة للبكتيريا، يعد هذا انخفاضًا في تشبع اللون، ولكن بالنسبة لنا فهو زيادة خطر الطفرات الجينية والسرطان”، يوضح قائد المشروع جيل بايل.

يتم تصنيع القماش باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد والإبر الخاصة، لتكوين طبقات بألوان مختلفة: الأحمر والأصفر والوردي والأزرق والبرتقالي. عندما تتلاشى الطبقة العليا من الصباغ، تظهر الطبقة السفلية، موضحة مستوى الإشعاع بصريًا، دون استخدام الإلكترونيات.

الاختبار في الفضاء

وفي أوائل العام المقبل، سيتم إرسال عينة من الأنسجة إلى المدار على القمر الصناعي الصغير PocketQube. وستقوم الكاميرات الموجودة على القمر الصناعي بتوثيق كيفية تغير اللون، ومحاكاة ظروف قضاء أشهر في الفضاء.

يقول Tubbing، “نحن نصمم الأقمشة بنمط مثير للاهتمام من الناحية البصرية وسهل القراءة حتى تتمكن من معرفة متى تلاشت الصبغة بنظرة واحدة”.

إذا نجحت الاختبارات، يخطط الفريق لإرسال عينة أكبر إلى القمر في عام 2028. وهناك، سيتم فحص الأنسجة تحت التعرض طويل الأمد للإشعاع، مما سيساعد في تطوير تدابير السلامة للبعثات المأهولة المستقبلية.

التطبيق على الأرض

الملابس المصبوغة بهذه الأصباغ يمكنه حماية العاملين في المجال الطبي الذين يعملون مع ماسحات الأشعة السينية والأشعة المقطعيةويمكن استخدامه أيضًا في الحياة اليومية للتحكم في الإشعاع الشمسي وتقليل خطر الإصابة بسرطان الجلد. تتم دراسة الأصباغ أيضًا بديل صديق للبيئة للأصباغ الاصطناعية الضارة بالبيئة.

يجمع المشروع بين علم الأحياء والهندسة والأزياء. تتم زراعة البكتيريا في مختبر ASCUS، ويتم تثبيت الأصباغ على القماش بعد موت الكائنات الحية الدقيقة، مما يؤدي إلى تكوين مادة مستقرة. ويشير توبينج إلى أن الجمع بين العلم والفن لا يجعل القماش عمليًا فحسب، بل جذابًا أيضًا من الناحية البصرية.

وفقًا لألستير بروم من شركة Spinningaround الناشئة، فإن القمر الصناعي الصغير SpinnyONE سيسمح لأول مرة بمراقبة كيفية تفاعل المواد العضوية مع الإشعاع في الفضاء، مما يفتح فرصًا جديدة للتجريب وتطوير التكنولوجيا.