Добре, време е за изповед: напоследък виждам много заглавия за „умни тъкани“ и честно казано, повечето от тях ме отегчават до смърт. Ризи с графен? Якета с регулиране на температурата? Звучи яко, но и невъобразимо сложно и скъпо.
Но тази разработка от Харвард привлече вниманието ми – и не само защото включва плетене.
Оказва се, че изследователи от Факултета по инженерство и приложни науки на Харвард са открили, че същата основна техника, която баба ви е използвала, за да изплете вашите тромави новогодишни пуловери, всъщност може да създаде тъкани, способни да променят формата си, да усещат движението и да действат като електрически превключватели. Не е нужна сложна нанотехнология. Само прежда и умно инженерство.
Каква е голямата работа около „щракането“?
Тук нещата стават интересни. Екипът, ръководен от скорошната докторантка Каусяла Махадеван, разработи плетени тъкани, които могат по същество да „щракват“ от една стабилна форма в друга – подобно на начина, по който превключвател на светлините щрака в положение „включено“ или „изключено“ и остава там. Не е необходима електрическа енергия за поддържане на позицията.
Изследователите наричат това „многостабилност“ и това е наистина голямо постижение. Преди създаването на материали, които се огъват и задържат формата си, изискваше внимателно оформяне на полимери и контрол на остатъчните напрежения в тях – сложни и скъпи процеси. Но Махадеван и екипът ѝ откриха, че класическото хоризонтално плетене (индустриалният метод, използван за повечето шапки и ръкавици) може да постигне същия ефект само с прежда.
Как? Те използваха високоеластични прежди и техника, наречена „плакиране“, която поставя различни прежди от противоположните страни на тъканта. Това създава плътни, дебели текстили, които естествено искат да се свият в триизмерни форми – помислете как подгъвът на тениска често се свива нагоре след рязане. Същият принцип, но умишлен и драматичен.
„Изборът на прежда и параметрите на машината ни позволиха по същество да изберем тъкан, която ще бъде възможно най-„щракаща“, обясни Махадеван.
Какво всъщност можем да правим с това?
Тук нещата преминават от „интересен научен експеримент“ към „чакай, това всъщност е доста удивително“.
Екипът от Харвард подреди плетените ивици в различни шарки и установи, че могат да създадат текстили, които щракват между различни стабилни конфигурации. Всяка конфигурация остава стабилна, докато нещо – леко дръпване, движение на тялото – не предизвика щракване към друго състояние.
След това те проявиха креативност.
Вплетоха тънки проводими прежди в тъканта и изведнъж получиха меки, разтегливи електрически превключватели. Тъкани променят електрическото си състояние, когато щракнат между формите. Без бутони, без сензорни екрани, просто... тъканта върши работата си.
При една демонстрация те създадоха плетена обвивка, която включва и изключва LED лампичка, докато преминава между стабилните си състояния. Изградиха и носим превключвател, който се поставя върху коляното или лакътя – когато огънете ставата, тъканта щраква и Arduino го брои като стъпка. (Здравейте, бъдещи