Ткань будущего: разработано волокно, которое «чувствует» холод

Исследователи Массачусетского технологического института разработали программируемое волокно, которое могло бы воплотить эту идею в жизнь. Волокно FibeRobo сжимается при повышении температуры и возвращается в исходное состояние при ее снижении без использования встроенных датчиков или других жестких компонентов.

Современные волокна, меняющие форму, имеют недостатки, которые не позволяют использовать их в текстиле за пределами лабораторных условий. Исследователи хотели получить волокно, которое могло бы срабатывать бесшумно и резко менять свою форму, при этом совместимое с обычными процессами производства текстиля. Для этого они использовали материал, известный как жидкокристаллический эластомер (LCE).

Жидкий кристалл состоит из молекул, которые могут течь, как жидкость, но также способны переходить в кристаллическую структуру. Исследователи соединили эти кристаллические структуры в гибкую сеть, похожую на резиновую ленту.

Когда материал нагревается, кристаллические молекулы начинают перемещаться и стягивают сетку эластомера, вызывая сжатие волокна. При охлаждении молекулы возвращаются в свои исходные позиции, а волокно возвращается к своей первоначальной длине. Регулируя состав и процесс синтеза LCE, исследователи могут контролировать свойства получаемого материала, например, его толщину или температуру, при которой он меняет форму.

Для создания волокна из LCE исследователи использовали специальную машину, которая была собрана из деталей, изготовленных на 3D-принтере с помощью лазерной резки, а также базовой электроники. Процесс изготовления волокна был разделен на несколько шагов.

Сначала плотную и вязкую смолу подогревают и медленно выдавливают через сопло, как у клеевого пистолета. При этом смолу осторожно делают твердой с помощью ультрафиолетовых лучей, освещающих обе стороны волокна.

Сложность заключается в том, что для достижения оптимального результата, необходимо настроить яркость ультрафиолетового света. Если свет слишком тусклый, материал может отделяться и капать из машины, а если он слишком яркий, возникают комки и волокна получаются неровными.

Затем полученное волокно погружают в масло, чтобы придать ему скользкость, и вновь отверждают с помощью ультрафиолетового излучения полной мощности. Это создает прочное и гладкое волокно. После этого его собирают на верхнюю катушку, и волокно покрывается порошком, чтобы оно легко скользило в машинах для производства текстиля.

Процесс создания занимает сутки и позволяет получить около километра готового волокна. Полученный материал может сжиматься до 40 %, не сгибаясь, действовать при безопасных для кожи температурах и производиться с помощью недорогой установки по цене 20 центов за метр. Это в 60 раз дешевле, чем коммерчески доступные волокна, меняющие форму.

Волокна также можно объединить с проводящей нитью, которая действует как нагревательный элемент при прохождении через нее электрического тока. Таким образом, волокна будут приводиться в действие с помощью электричества, что дает пользователю возможность цифрового контроля над формой текстиля. Например, ткань может менять форму на основе показаний датчика сердечного ритма.

Истории и карточки

1
Вывод КАБСов на Форуме!
форум
Обновление Форума!
Активность EL-комитета НОПСМ-1.mp4_snapshot_00.19.255
Активность EL-комитета НОПСМ
RC3d кейсы-1.mp4_snapshot_00.09.816
Вот как надо делать кабель красивым!

Рекомендуем прочесть

Ученые НГТУ НЭТИ разработали генератор комбинированной волны напряжением до 25 000 В
Коллектив электротехнической лаборатории Новосибирского государственного технического университета НЭТИ...
ИБП производства ЧЗЭО обеспечат надёжность газо- и теплоснабжения Московской области
ООО «Челябинский завод электрооборудования» (ЧЗЭО) завершил поставку и ввод в эксплуатацию промышленных...
Компания «Электрорешения» (бренд EKF) — лидер в соцсетях среди электротехнических компаний по итогам 2025 года
По итогам 2025 года компания «Электрорешения», представитель бренда EKF в России, заняла лидирующие позиции...

Журнал

Читайте и скачивайте архив журнала ElektroPortal, где мы рассказываем о главных новостях и событиях рынка и интересно пишем об электротоварах

Журнал Elektroportal №125 от 12.12.2022

Радио Kabel.FM

Слушайте первое кабельное радио Kabel.FM на ЭлектроПортал.Ру

album-art

Прямая трансляция Kabel.FM
00:00

Не работает эфир? Переходи на резервный!