Ok, tid for tilståelse: Jeg har sett mange overskrifter om «smart stoff» i det siste, og ærlig talt får de fleste av dem øynene til å glippe. Skjorter infused med grafen? Jakker som regulerer temperaturen? Høres kult ut, men også utrolig komplisert og dyrt.
Men denne fra Harvard fanget min oppmerksomhet – og ikke bare fordi den involverer strikking.
Det viser seg at forskere ved Harvard School of Engineering and Applied Sciences har oppdaget at den samme grunnleggende teknikken som bestemor din brukte til å lage dine klumpete julegensere, faktisk kan skape stoffer som er i stand til å endre form, oppdage bevegelse og fungere som elektriske brytere. Ingen avansert nanoteknologi nødvendig. Bare garn og smart ingeniørkunst.
Hva er greia med «klikking»?
Her blir det interessant. Teamet, ledet av den nylig uteksaminerte doktorgradskandidaten Kausalya Mahadevan, utviklet strikkede stoffer som i praksis kan «klikke» fra én stabil form til en annen – omtrent som hvordan en lysbryter klikker seg inn i på- eller av-posisjon og blir værende der. Det kreves ikke elektrisitet for å opprettholde posisjonen.
Forskerne kaller dette «multistabilitet», og det er faktisk en stor sak. Tidligere betydde det å lage materialer som buer og holder fasongen, at man måtte støpe polymerer nøye og kontrollere restspenninger inne i dem – komplekse og dyre prosesser. Men Mahadevan og teamet hennes fant ut at den gode gamle innslagsstrikkingen (den industrielle metoden bak de fleste luer og votter) kunne oppnå samme effekt med bare garn.
Hvordan? De brukte svært elastisk garn og en teknikk som kalles «plating», der ulike garn plasseres på hver sin side av stoffet. Dette skaper tette, tykke tekstiler som naturlig vil krølle seg til tredimensjonale former – tenk på hvordan kanten på en T-skjorte ofte krøller seg oppover etter at du har klippet den. Samme prinsipp, men tilsiktet og dramatisk.
«Valget av garn og maskinparametere tillot oss i praksis å velge et stoff som blir så klikkbart som overhodet mulig,» forklarte Mahadevan.
Hva kan vi faktisk gjøre med dette?
Her går det fra «fin vitenskapelig eksperiment» til «vent, dette er faktisk ganske fantastisk».
Harvard-teamet arrangerte sine strikkede striper i ulike mønstre og fant at de kunne skape tekstiler som klikker mellom ulike stabile konfigurasjoner. Hver konfigurasjon holder seg stabil til noe – et lett rykk, kroppens bevegelse – utløser et klikk til en annen tilstand.
Deretter ble de kreative.
De vevde tynne ledende garn inn i stoffet og fikk plutselig myke, elastiske elektriske brytere. Stoffet endrer sin elektriske tilstand når det klikker mellom former. Ingen knapper, ingen berøringsskjermer, bare... stoff som gjør sin ting.
I én demonstrasjon laget de et strikket skall som slår på og av en LED når det beveger seg mellom sine stabile tilstander. De bygde også en bærbar bryter som festes over kneet eller albuen – når du bøyer leddet, klikker stoffet, og en Arduino teller det som et skritt. (Hei, fremtidens treningsklokker!)
Kanskje det kuleste av alt? De laget en omkonfigurerbar lampeskjerm med tre separate brytere. Dra i ulike deler av stoffet, og ulike fargede lys tennes. Forestill deg en lampeskjerm som reagerer på hvordan du berører den.
Disse prototypene ble til og med vist frem i en Art Lab-installasjon, noe som føles som det perfekte hjemmet for teknologi som balanser på grensen mellom ingeniørkunst og håndverk.
Hvorfor dette betyr mer enn du kanskje tror
Her er delen som genuint vekker min entusiasme: maskinene som brukes i denne forskningen er i hovedsak den samme industrielle strikkeutstyret som allerede finnes i konfeksjonsfabrikker verden over.
Dette er