Новости

Новая умная ткань первой меняет цвет и форму с помощью тепла и электричества

Новая умная ткань, которая впервые меняет цвет и форму под действием тепла и электричества

Британские исследователи создали первую умную ткань, которая может менять форму и цвет в ответ на два разных воздействия: тепло и электричество. Разработка открывает новые возможности в различных областях, включая виртуальную реальность и робототехнику.

Стимульно-чувствительные материалы (SRM) реагируют на наличие или изменение внешних раздражителей, таких как свет, температура, магнитные поля или электричество. Воздействие этих раздражителей приводит к тому, что SRM меняет свою форму, молекулярный состав или механические свойства.

До сих пор исследования были сосредоточены на том, как SRM реагируют одним образом, изменяя форму или цвет. Но чтобы SRM были действительно эффективной частью интеллектуальных систем, таких как камуфляж, бионика и датчики, они должны быть в состоянии реагировать на многочисленные раздражители. Именно здесь вмешались исследователи из Университета Ватерлоо, создав первую умную ткань, которая меняет цвет и форму в ответ на многочисленные раздражители.

Используя устройство, похожее на традиционный ткацкий станок, исследователи сплели вместе полиэтилентерефталат (ПЭТ) и термохромные микрокапсулы (ТМК) на утке со смешанной пряжей из волокон нержавеющей стали и ПЭТ на основе. Волокна из нержавеющей стали придали ткани электрические свойства, тогда как ПЭТ обеспечил память формы.

Переплетающаяся структура умной ткани означает, что она прочная и поддерживающая, но при этом гибкая и мягкая, как обычная ткань, и ее можно сгибать. без распутывания.

Используя фен для нагрева ткани, исследователи обнаружили, что она равномерно меняет цвет с пурпурного на синий при повышении температуры с 68 ° F (20 ° C) до 140 ° F (60 ° C). Когда тепло удалялось, ткань быстро возвращалась к своему первоначальному фиолетовому цвету.

Когда ткань нагревали с помощью электричества, она производила такое же изменение цвета и формы, возвращаясь к своей первоначальной форме после отключения электричества. . Исследователи смогли выборочно активировать ткань, подавая электричество на определенные ее части.

Более того, ткань активировалась низким напряжением (5 В в течение 20 секунд), более низким, чем в предыдущих системах. Исследователи говорят, что более низкое напряжение означает, что ткань можно использовать в небольших портативных устройствах, таких как биомедицинские устройства и датчики окружающей среды.

«Благодаря способности воспринимать внешние раздражители, такие как температура, и реагировать на них, является доказательством того, что наш новый материал может взаимодействовать с окружающей средой для наблюдения за экосистемами, не нанося им вреда», — сказал Милад Камкар, соответствующий автор исследования.

Учитывая его рентабельность (используемые полимеры были из переработанного пластика), исследователи видят большие перспективы в своей новой умной ткани.

«Как материал, пригодный для носки, он имеет почти бесконечный потенциал в области искусственного интеллекта, робототехники и виртуальной реальности. реалити-игры и опыт», — сказал Камкар. «Представьте себе ощущение тепла или физический триггер, вызывающий более глубокое приключение в виртуальном мире».

Исследователи планируют улучшить память формы ткани, чтобы сделать ее применимой в области робототехники.

p>

Исследование было опубликовано в журнале Small. Нижеприведенное видео, снятое лабораторией Multiscale Materials Design в Университете Ватерлоо, показывает, как смарт-материал меняет цвет и форму в реакция как на электричество, так и на тепло.

УМНЫЙ ТЕКСТИЛЬ

Источник

Нажмите, чтобы оценить статью
[Итого: 0 Среднее значение: 0]

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»