Biotic Boot

Biofabricated shoe made from bacterial cellulose

Bakterienzellulose entsteht durch Bakterien, die Zucker in Cellulose umwandeln. Diese Zucker können sie z.B. aus Abfällen der Lebensmittelproduktion gewinnen. Der Prozess findet an der Grenzfläche von Flüssigkeit zu Luft statt, wo sich umfangreiche Schichten bilden, die dann zu einem robusten Lederersatz weiterverarbeitet werden können. Diese Art von Cellulose ist reiner und stabiler als pflanzliche Cellulose. Die Herausforderung in diesem Experiment besteht darin, einen Biofilm 3D wachsen zu lassen. Das ermöglicht, dass gedruckte Formteile umwachsen werden können, was die direkte Erstellung dreidimensionaler Produkte ermöglicht, ohne dass eine spätere Naht oder umfangreiche manuelle Nachbearbeitung erforderlich ist. Als exemplarisches Objekt dient ein Schuh, oft Resultat von stundenlanger Handarbeit und damit ein ideales Testobjekt. Eine spezielle Maschine befeuchtet alle 20 Minuten steril die Oberfläche der Form, so dass die Bakterien dort ihren Biofilm auf einer 3D-Oberfläche bilden können.

Im Verlauf des Projekts wurden zahlreiche Methoden zur Herstellung von Bakterienzellulose erforscht. Die Techniken reichten von der Verwendung von Kombucha und Mycoderma aceti bis hin zur Anwendung einer Reinkultur der Bakterien. Eine Vielzahl von Produktionsmethoden wurde untersucht, einschließlich statischer Kultivierung, dynamischer Kultivierung und der Kultivierung von Bakterien auf Membranen welche Sauerstoffaustausch zulässt. Darüber hinaus wurden Experimente durchgeführt, um die Wachstumsfähigkeit auf verschiedenen Medien zu testen, wie zum Beispiel auf fruchtbasierten Medien oder durch das Färben der Bakterienzellulose während des Wachstums, um verschiedene Farben zu erzeugen.

Bakterienzellulose wird von Bakterien produziert, die Zucker in Cellulose umwandeln. Dieser Zucker kann zum Beispiel aus Abfällen der Lebensmittelproduktion gewonnen werden. Der Prozess findet an der Grenzfläche zwischen Flüssigkeit und Luft statt, wo sich umfangreiche Schichten bilden. Diese Schichten können dann zu einem robusten Lederersatz weiterverarbeitet werden. Diese Art von Cellulose ist reiner und oft stabiler als pflanzliche Cellulose.

Die Herausforderung im abschließenden Experiment besteht darin, einen dreidimensionalen Biofilm zu züchten. Diese Methode hat den Vorteil, dass sie additiv hergestellte Teile abdecken kann, wodurch die direkte Erstellung von dreidimensionalen Produkten ohne die Notwendigkeit des Nähens oder umfangreicher manueller Nachbearbeitung ermöglicht wird. Als Demonstrationsobjekt für dieses Verfahren wurde ein Schuh ausgewählt, da Schuhe in der Regel viele Stunden manueller Arbeit erfordern und somit ein optimales Testobjekt darstellen. Um dies zu erreichen, wurde eine spezialisierte Maschinen entwickelt, die die Oberfläche der Schuhform alle 20 Minuten über mehrere Tage hinweg befeuchtet. Dieses Verfahren ermöglicht es den Bakterien, sich dort anzusiedeln und ihren Biofilm auf einer dreidimensionalen Oberfläche wachsen zu lassen, dank der regelmäßigen Zufuhr von Nährstoffen.