Новый умный материал, разработанный исследователями из Университета Ватерлоо, активируется как теплом, так и электричеством, что делает его первым в истории реагирующим на два разных стимула.

Уникальный дизайн прокладывает путь для широкого спектра потенциальных применений, включая одежду, которая согревает, когда вы идете из машины в офис зимой, и бамперы автомобилей, которые возвращаются к своей первоначальной форме после столкновения.

Недорогая ткань, изготовленная из полимерных нанокомпозитных волокон из переработанного пластика, программируемая ткань может менять свой цвет и форму при воздействии раздражителей.

«Как материал, пригодный для носки, он обладает почти безграничным потенциалом в играх и опыте с искусственным интеллектом, робототехникой и виртуальной реальностью», — сказал доктор Милад Камкар, профессор химического машиностроения в Ватерлоо. «Представьте, что вы чувствуете тепло или физический триггер, вызывающий более глубокое приключение в виртуальном мире».

Новый дизайн ткани является продуктом счастливого союза мягких и твердых материалов , в котором сочетаются высокотехнологичные полимерные композиты и нержавеющая сталь в тканой структуре.

Исследователи создали устройство, похожее на традиционный ткацкий станок, для ткачества умной ткани . Полученный в результате процесс является чрезвычайно универсальным, обеспечивая свободу дизайна и управление свойствами ткани на макроуровне.

Ткань также можно активировать с помощью более низкого напряжения электричества, чем в предыдущих системах, что делает ее более энергоэффективной и экономичной. Кроме того, более низкое напряжение позволяет интегрировать его в более компактные портативные устройства , что делает его пригодным для использования в биомедицинских устройствах и датчиках окружающей среды.

«Идея этих интеллектуальных материалов была впервые выведена и рождена наукой о биомимикрии», — сказал Камкар, директор Центра многомасштабного дизайна материалов (MMD) в Ватерлоо.

«Благодаря способности ощущать и реагировать на внешние раздражители, такие как температура, это является доказательством концепции того, что наш новый материал может взаимодействовать с окружающей средой для мониторинга экосистем, не повреждая их».

Следующим шагом для исследователей является улучшение характеристик памяти формы ткани для приложений в области робототехники. Цель состоит в том, чтобы построить робота, который может эффективно переносить и переносить вес для выполнения задач.

Выводы опубликованы в журнале Small.