Група вчених з Єльського університету розробила нову «роботизовану тканину», яка може змінювати свою форму і жорсткість по команді або шляхом сканування навколишнього середовища. Колись із цього матеріалу можна буде виготовити високотехнологічний одяг, намети або роботизовані парашути.
Щоб надати тканини широкий діапазон можливостей, команда створила волокна з різними властивостями і вплела їх в звичайну тканину.
Волокна представляють собою епоксидну смолу, повну частинок сплаву Філда, який плавиться при відносно низькій температурі 62 °C. Це означає, що легкоплавкий метал можна обережно нагріти, щоб зробити тканину м’якою і податливою, а потім охолодити до кімнатної температури, щоб зафіксувати її в певній формі.
«Металево-епоксидний елемент може стати таким же гнучким, як латексна гума, або більш ніж в 1000 разів жорсткішою, ніж твердий акрил. Потрібно просто нагріти матеріал або охолодити, – кажуть автори дослідження. – Довгі волокна цього матеріалу можна поєднати зі звичайною тканиною, щоб надати їй підтримує каркас, який можна вмикати і вимикати».
Використовуючи цю техніку, команда змогла «зафіксувати» розумну тканину в певних формах і змусити витримувати навантаження. Так, матеріал витримав вагу в 50 г, який розплющив б звичайну тканину. Команда також застосувала проводимі чорнила, які можна наносити на тканину і створювати датчики, щоб тканина могла виявляти зміни в навколишньому середовищі і дозволяти матеріалу реагувати відповідним чином.
«Електропровідний елемент огортає окремі волокна і практично не впливає на пористість тканини. Датчики можна побачити, але вони не змінюють текстуру або повітропроникність тканини, що важливо для комфорту при носінні одягу», – розповідають дослідники.
Щоб змусити матеріал змінювати форму і рухатися, команда також додала до складу сплав з ефектом пам’яті форми. Спеціальний матеріал можна запрограмувати так, щоб він «запам’ятав» конкретну форму, і після її деформації, тканину можна було повернути до вихідної форми. Щоб домогтися цього, дослідники сплющили дроти зі спеціального сплаву в стрічки, які вшили в тканину.
Винахідники тканини кажуть, що їх роботизований матеріал в майбутньому можна використовувати для створення саморозкриваючихся наметів або парашутів, а також розумного одягу.
Дослідження було опубліковане в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences. Команда демонструє роботизовану тканину на відео нижче (англійською мовою).