В Университете Аалто разработаны новые умные ткани, меняющие форму при нагревании

Новые ткани, разработанные в Университете Аалто, меняют форму при нагревании, открывая перед дизайнерами широкий спектр новых возможностей. Помимо регулируемой эстетики, чуткие «умные» ткани могут также помочь контролировать здоровье человека, улучшить теплоизоляцию и предоставить новые инструменты для управления акустикой помещения и дизайном интерьера.

Новые ткани сочетают в себе старую технологию и новый подход. Жидкокристаллические эластомеры (LCE ) были разработаны в 1980-х годах.  LCE — это интеллектуальный материал, который может реагировать на тепло, свет или другие раздражители и использовался в виде тонких пленок в мягкой робототехнике. Хотя LCE были преобразованы в волокна, из них еще не делают текстиль.

Теперь, в сотрудничестве со специалистами из Кембриджского университета, команда из исследовательской группы по разработке многофункциональных материалов в Аалто под руководством профессора Яана Вапаавуори использовала нити LCE для производства тканей с помощью традиционных методов обработки текстиля и проверила, как они ведут себя. Результаты были опубликованы в журнале Advanced Materials.

Команда сплела пряжу LCE с различными узорами для получения однотонной ткани, атласа, саржи и уточной ткани. Они создали две версии каждого рисунка, используя мягкую или жесткую пряжу LCE, а затем проверили, как различные ткани реагируют на тепло инфракрасной лампы.

Все ткани из LCE уменьшались при нагревании, хотя точная реакция варьировалась от рисунка к рисунку. Изменения были обратимыми — при снижении температуры ткани возвращались к своей первоначальной форме.

«Изначально нам было неясно, какое влияние окажет использование промышленных текстильных технологий на эти новые материалы. Эластичность обоих типов пряжи LCE сравнима или даже мягче, чем у эластана. Поэтому важно было понять, можно ли использовать эти нити в текстильной промышленности и как их сочетание с обычными нитями повлияет на их движение», — рассказывает Педро Сильва, исследователь из Аалто, возглавлявший исследование.

Затем группа объединила пряжу LCE со льном и нейлоном в радиальный узор, чтобы сплести круг, который при нагревании поднимался в конус. Нагревание узора вызывало сжатие пряжи LCE и стягивание ткани в конус. После охлаждения конус расслабился и превратился в плоский круг.

Это доказательство концепции делает умный, реактивный текстиль еще на один шаг ближе к реальности.

«С первого дня этого проекта мы поставили перед собой задачу сотрудничать с экспертами из разных областей в двух институтах. Исследование прошло успешно, и эта междисциплинарность оказалась чрезвычайно полезной, а его результаты теперь доступны общественности. Мы надеемся, что наша работа заставит нас по-новому взглянуть на материалы завтрашнего дня», — поясняет Майя Ваара, аспирантка Университета Аалто, создавшая ткани и кружева.

Эксклюзивный перевод

Педро Сильва / Университет Аалто

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Имплантируемые батареи, потребляющие кислород, помогают убить рак

482 Несмотря на десятилетия исследований и десятки миллиардов долларов, потраченных на исследования и лечение во …