Науковці Гарварду розробили в’язаний текстиль, що змінює форму
Дослідники Гарвардської школи інженерії та прикладних наук імені Джона А. Полсона розробили машинно-в’язані тканини, здатні переходити між кількома стійкими формами, реагувати на рух і працювати як електричні перемикачі. Результати роботи, опублікованої в журналі Advanced Functional Materials, повідомляє ScienceDaily.
Кілька стійких форм
Команда під керівництвом Каусальї Махадеван використала технологію поперечного в’язання, яку промисловість застосовує для виробництва шапок і рукавичок. Науковці обрали високоеластичні нитки та метод платування, за якого різні нитки розміщують на протилежних поверхнях полотна. Це дало змогу отримати щільний і товстий матеріал, що природно скручується у тривимірні форми.
Горизонтальні та вертикальні смуги в тканині комбінували в різних конфігураціях. Так створили структури, які різко переходять з одного стабільного положення в інше та зберігають форму, подібно до перемикача світла. У фізиці здатність матеріалу зберігати кілька стабільних конфігурацій називають мультистабільністю.
Дослідники проаналізували, як на таку поведінку впливають геометрія та властивості матеріалу, і визначили умови, за яких в’язаний текстиль стає мультистабільним. Вони також змоделювали його поведінку, розглядаючи полотно як суцільний матеріал, а не окремі нитки.
Більше актуальних новин читайте у Telegram-каналі UA.News.
Електронні пристрої з текстилю
До конструкцій додали тонкі провідні нитки. У результаті вони стали м’якими розтяжними електричними перемикачами, які змінюють електричний стан під час переходу тканини між конфігураціями.
В одному з прототипів мультистабільна в’язана оболонка вмикала та вимикала світлодіод. Інший пристрій можна розмістити на коліні або лікті: рух тканини під час згинання суглоба фіксує Arduino, що дає змогу рахувати кроки. Також команда створила абажур, конфігурацію якого можна змінювати, із трьома окремими перемикачами: кожен із них керує світлом іншого кольору.
Використане обладнання подібне до промислових в’язальних машин, які вже застосовують на виробництві одягу. За оцінкою авторів, це може сприяти масштабуванню функціональних текстильних пристроїв.
