Источник фото: ScienceDaily
Исследователи Гарвардской школы инженерных и прикладных наук имени Джона Полсона разработали вязаные ткани, способные менять форму, реагировать на движения и выполнять функции переключателей. Для этого они применили обычные технологии машинного вязания. Разработка может стать основой для программируемого текстиля нового поколения.
Специалисты создали плотные эластичные полотна, которые могут резко переходить из одного устойчивого положения в другое и сохранять выбранную форму. Такое свойство в физике называют многоустойчивостью. Результаты работы, которую возглавила Каусалья Махадеван, опубликованы в журнале Advanced Functional Materials, сообщает ScienceDaily.
Для производства материала ученые выбрали высокоэластичную пряжу и использовали технику вязания с размещением разных нитей на противоположных сторонах полотна. Благодаря этому ткань самостоятельно сворачивается в объемные формы. Похожий эффект можно увидеть у нижнего края разрезанной футболки, который загибается вверх.
Горизонтальные и вертикальные полосы в полотне расположили в разных сочетаниях, чтобы ткань могла переключаться между несколькими конфигурациями. Затем в материал добавили тонкие проводящие нити. В результате получились мягкие растягивающиеся электрические переключатели, меняющие состояние при изменении формы ткани.
В ходе испытаний исследователи изготовили вязаную оболочку, которая включает и выключает светодиод при переходе между устойчивыми положениями. Также был создан носимый переключатель для колена или локтя: устройство фиксирует движение при сгибании сустава с помощью Arduino (микроконтроллера) и может использоваться для подсчета шагов. Еще одним прототипом стал перестраиваемый абажур с тремя переключателями, управляющими светом разных цветов.
Использованное оборудование похоже на промышленные вязальные машины, которые уже применяются на швейных предприятиях. Это позволяет сравнительно быстро масштабировать выпуск подобных устройств. В дальнейшем технология может помочь создать ткани для отслеживания движений тела, тактильной обратной связи и изменения формы по необходимости.