Know-how pro polymerní tkaninu reagující na vnější stimuly
Zkoumáním vlastností polymerů v mikroměřítku vědci vytvořili multi-citlivou textilii.
![Know-how pro polymerní tkaninu reagující na vnější stimuly](/content/images/size/w2000/2023/05/Polymer-Know-How-Creates-Smart-Fabric-That-Responds-to-Heat-and-Electricity-PIC-A.jpg)
Budoucnost nositelných technologií a měkké robotiky udělala nedávno velký krok dopředu, když byla oznámena inteligentní textilie, která reaguje na dva různé vnější podněty dvěma různými způsoby.
Jedná se o světově první úspěch, který otevírá dveře široké řadě potenciálních aplikací. Při použití elektrického proudu se textilie ohýbá a při zahřívání mění barvu. Mohlo by to být materiálem pro výrobu oblečení, které nositele zahřeje v chladném dni, nebo pro výrobu nárazníků vozidla, které se po srážce vrátí do svého původního tvaru.
![](https://blog.polymernanocentrum.cz/content/images/2023/05/Polymer-Know-How-Creates-Smart-Fabric-That-Responds-to-Heat-and-Electricity-PIC-B.jpg)
Tato programovatelná tkanina vyrobená z polymerních nanokompozitních vláken z recyklovaného plastu je výsledkem výzkumu provedeného na University of Waterloo v Kanadě.
„Jako nositelný materiál má téměř nekonečný potenciál ve hrách a zážitcích s umělou inteligencí, robotikou a virtuální realitou,“ řekl Dr. Milad Kamkar, profesor chemického inženýrství, který se studie zúčastnil. „Představte si, že cítíte teplo nebo fyzický dotek, který umožňuje prožít hlubší zážitek ve virtuálním světě.“
![](https://blog.polymernanocentrum.cz/content/images/2023/05/Polymer-Know-How-Creates-Smart-Fabric-That-Responds-to-Heat-and-Electricity-PIC-C.jpg)
Tkanina je vyrobena kombinací vysoko-technologických polymerních kompozitů a nerezové oceli ve tkané struktuře, což uděluje svobodu v designu a širokou kontrolu vlastností tkaniny.
Aby toho bylo dosaženo, studie vysvětluje: „…útkové příze tkaniny sestávaly z polyethylentereftalátu (PET) a termochromních mikrokapslí (TMC) zpracovaných prostřednictvím dvoušnekového extrudéru. Osnovní příze tkaniny byly složeny ze směsných přízí (PET/vlákna z nerezové oceli [SSF]) z polyesterových vláken (PET) s SSF, které přidávají systému elektrické vlastnosti. Tkanina byla nakonec utkána na tkalcovském stavu podle struktury plátnové vazby.“
![](https://blog.polymernanocentrum.cz/content/images/2023/05/Polymer-Know-How-Creates-Smart-Fabric-That-Responds-to-Heat-and-Electricity-PIC-D.jpg)
Tým také zveřejnil video důkaz účinnosti jejich nové nanotextilie ve videu, kde lze jasně vidět, že látka mění barvu pod teplem domácího vysoušeče vlasů, ohýbá a vyrovnává se, při působení malého elektrického proudu.
Ve srovnání s dřívějšími systémy může být tkanina aktivována také nižším napětím, což zvyšuje její energetickou účinnost a snižuje náklady. Je také vhodný pro použití v biomedicínských zařízeních a senzorech prostředí, protože nižší napětí umožňuje integraci do menších, přenosnějších zařízení.
![](https://blog.polymernanocentrum.cz/content/images/2023/05/Polymer-Know-How-Creates-Smart-Fabric-That-Responds-to-Heat-and-Electricity-PIC-F.jpg)
„Myšlenka těchto inteligentních materiálů byla poprvé zrozena z biomimikry,“ řekl Kamkar, ředitel Multi-scale Materials Design (MMD) Center ve Waterloo. "Díky schopnosti vnímat a reagovat na podmínky prostředí, jako je teplota, je to důkaz konceptu, že náš nový materiál může interagovat s prostředím a monitorovat ekosystémy, aniž by je poškodil."
Výzkumný tým nyní pracuje na zlepšení výkonu tvarové paměti tkaniny pro lepší využití v oblasti robotiky. Cílem je zkonstruovat robota, který dokáže efektivně nosit a přemísťovat zboží při plnění úkolů.
![](https://blog.polymernanocentrum.cz/content/images/2023/05/Polymer-Know-How-Creates-Smart-Fabric-That-Responds-to-Heat-and-Electricity-PIC-E-1.jpg)
V současnosti lze tvarovou paměť tkaniny a schopnost měnit barvu ovládat změnou designu jednotlivých vláken ve struktuře tkaniny v mikroměřítku.
Jedná se o nový typ polymeru, který je výsledkem šťastného spojení měkkých a pevných materiálů. Sofistikovaná technologie kombinuje nízkou energetickou náročnost, cenovou dostupnost a přesnost, díky čemuž je ideální pro vývoj nové generace inteligentních gadgetů.
Co je ale důležitější, je to známka toho, jak analýza polymerů v mikro a dokonce nanoměřítku ovlivňuje svět kolem nás. Lepší pochopení a aplikace surovin, nanotechnologií a polymerních složek tvoří budoucnost povlaků, plastů, obalů, robotiky, lékařských implantátů a nyní dokonce textilií reagujících na vnější stimuly.
Zdroj foto: This is Engineering from Pexels, XR EPO on Unsplash, Albin Berlin on Pexels, & Waterloo University