De ce au fost create țesăturile care își schimbă forma la căldură?

La Universitatea Aalto, din Finlanda, au fost dezvoltate țesăturile care își schimbă forma atunci când se încălzesc, oferindu-le designerilor o gamă largă de noi opțiuni.

Pe lângă faptul că acestea oferă o estetică ajustabilă, țesăturile care își schimbă forma la căldură ar putea ajuta, de asemenea, la monitorizarea sănătății oamenilor, la îmbunătățirea izolației termice și la furnizarea de noi instrumente pentru gestionarea acusticii camerelor și a designului interior.

• Ce s-a întâmplat după ce oamenii de știință au declanșat mini-cutremure în laborator
• Ar putea ficatul să dețină cheia unor tratamente mai bune pentru cancer?

Noile țesături împletesc tehnologia veche cu o nouă abordare. Elastomerii cristalini lichidi (LCE) au fost dezvoltați în anii 1980. LCE-urile sunt un material inteligent care poate răspunde la căldură, lumină sau alți stimuli și au fost folosite ca filme subțiri în robotica moale. Deși LCE-urile au fost transformate în fibre, până acum nu au fost transformate în textile, scrie Tech Xplore.

În colaborare cu cercetătorii de la Universitatea din Cambridge, din Anglia, o echipă din grupul de cercetare Multifunctional Materials Design din cadrul Aalto, condusă de prof. Jaana Vapaavuori, a folosit acum fire LCE pentru a face țesături folosind tehnici convenționale de fabricare a textilelor și a testat modul în care s-a comportat țesătura.

Descoperirile au fost publicate în Advanced Materials.

Cum au fost create țesăturile care își schimbă forma la căldură?

Echipa a țesut fire LCE în diferite modele pentru a face țesătură simplă, satin, twill și o țesătură cu nervură. Cercetătorii au realizat două versiuni ale fiecărui model folosind fie un fir LCE moale, fie unul rigid, apoi au testat modul în care diferitele țesături au răspuns la căldura de la o lampă cu infraroșu.

Toate țesăturile LCE s-au contractat pe măsură ce s-au încălzit, deși răspunsul exact a diferit de la model la model. Schimbările au fost reversibile: modelele s-au relaxat la forma lor originală pe măsură ce temperatura a scăzut.

„La început, impactul utilizării tehnicilor textile industriale cu aceste tipuri de materiale noi nu ne-a fost clar. Elasticitatea celor două tipuri de fire LCE este comparabilă cu spandexul sau chiar mai moale. Asta însemna că era esențial să înțelegem dacă industria textilă ar putea folosi aceste fire și modul în care combinația cu firele convenționale ar avea un impact asupra mișcării lor”, spune Pedro Silva, cercetător postdoctoral la Aalto, care a condus studiul.

Apoi, echipa a combinat fire LCE cu in și nailon într-un model radial pentru a țese un cerc care se transformă într-un con atunci când este încălzit. Încălzirea modelului a făcut ca firele LCE să se contracte, trăgând pânza în sus și formând conul. Pe măsură ce s-a răcit, conul s-a relaxat înapoi într-un cerc plat.

Textilele inteligente

Această demonstrație aduce textilele inteligente și reactive cu un pas mai aproape de realitate.

„Încă din prima zi a acestui proiect, ne-am asumat provocarea de a lucra cu experți din diferite discipline de la două institute. Cercetarea a reușit și a beneficiat enorm de pe urma acestei multidisciplinarități, iar acum rezultatele sunt disponibile în mod deschis. Sperăm că munca noastră va declanșa noi moduri de gândire atunci când vine vorba de materialele de mâine”, spune dr. Maija Vaara.

Vă recomandăm să citiți și:

Colierul inteligent care te scapă de fumat

Cercetătorii lucrează la lentilele de contact cu navigație GPS

Medicamentele controlate de lumină ar putea oferi terapii precise împotriva cancerului

Blue Origin susține că a dezvoltat o tehnică ce permite „energie solară nelimitată”