Namesto da bi za vsako sezono potrebovali različna oblačila, si predstavljajte, da imate jakno, ki dinamično spreminja gostoto, da vas lahko ogreje, ko temperature padejo. Ta vizija je bližje realnosti, kot si mislimo.
Revolucionarni razvoj vlakna FibeRobo za oblačila prihodnosti
Raziskovalci ameriškega tehnološkega inštituta MIT (Massachusetts Institute of Technology) so razvili pametno tkanino, imenovano FibeRobo. Ta se samodejno prilagaja temperaturi okolice, brez uporabe senzorjev ali drugih trdih komponent.
FibeRobo vlakna so popolnoma združljiva s standardnimi tekstilnimi tehnikami, vključno s tkalskimi statvami, vezenjem in industrijskimi pletilnimi stroji. Mogoče jih je neprekinjeno proizvajati. To bi lahko oblikovalcem omogočilo enostavno vključitev v široko paleto tkanin za nešteto aplikacij.
Vlakna se kombinirajo s prevodno nitjo, ki služi kot grelni element, ko po njih teče električni tok. Na ta način se aktivirajo s pomočjo električne energije, kar uporabniku omogoča digitalni nadzor nad obliko tekstila. Tkanina bi lahko na primer spremenila obliko na podlagi katere koli digitalne informacije, kot je na primer senzor srčnega utripa.
Preoblikovanje materialov
Raziskovalci MIT so želeli razviti vlakno, ki bi se lahko hitro sprožilo in dramatično spremenilo svojo obliko, hkrati pa bi bilo združljivo z običajni postopki izdelave tekstila. Da bi to dosegli, so uporabili material, znan kot tekoči kristalni elastomer (LCE).
LCE je serija molekul, ki se obnašajo kot tekočina in pri določeni ureditvi tvorijo kristalno strukturo. Ko se LCE material segreje, se te molekule premaknejo iz svoje ureditve, kar povzroči krčenje elastomerne mreže in s tem tudi vlaken. Ko se toplota odstrani, se molekule vrnejo na svoje mesto in vlakno se vrne v prvotno dolžino.
S skrbnim mešanjem kemikalij za sintezo LCE lahko raziskovalci nadzorujejo končne lastnosti vlakna, kot je njegova debelina ali temperatura, pri kateri se aktivira.
Torej, če povzamemo, je delovanje pametne tkanine nadvse inovativno, saj ko se zunanja temperatura zniža, postane tkanina gostejša in s tem zadržuje toploto. V primeru višjih temperatur pa se tkanina razrahlja, s tem pa postane oblačilo bolj propustno in posledično tudi daje hladnejši občutek.
Inovativna proizvodnja pametnih vlaken
Da bi premagali proizvodne izzive, so raziskovalci zgradili stroj, ki uporablja 3D-natisnjene in lasersko izrezane dele ter osnovno elektroniko. Proces se začne s segrevanjem goste in viskozne smole LCE, ki se nato počasi iztisne skozi šobo, podobno kot pištola za lepilo. Ko pride smola ven, se previdno utrjuje pod UV lučmi, da se prepreči ločevanje materiala.
Nato vlakno potopijo v olje, da dobijo spolzko plast, in ga znova utrdijo z močnimi UV lučmi, kar ustvari močno in gladko vlakno. Nazadnje se vlakno zvije na kolut in potopi v prah, da zlahka zdrsne v stroje za proizvodnjo tekstila.
Od kemične sinteze do končnega koluta postopek traja približno en dan in proizvede se približno kilometer dolga vlakna, pripravljena za uporabo.
Zaradi svojih lastnosti se vlakno FibeRobo lahko skrči do 40 % brez upogibanja in se lahko aktivira pri temperaturah, ki so varne za kožo. Idealno je za vključevanje v industrijske (šivalni in pletilni stroji) in neindustrijske (ročne statve, ročno kvačkanje) tekstilne procese. Proizvaja se z nizkocenovno nastavitvijo za 20 centov na meter, kar je približno 60-krat cenejše od komercialno dostopnih vlaken, ki spreminjajo obliko.
Pametna vlakna v športnem nedrčku in kompresijskem jopiču za pse
Raziskovalci MIT so uporabili FibeRobo za prikaz na več aplikacijah, vključno s prilagodljivim športnim nedrčkom, narejenim z vezenjem, ki se samodejno zategne med vadbo.
Ustvarili so tudi kompresijski jopič za psa z industrijskim pletilnim strojem. Jopič se aktivira in objame psa na osnovi Bluetooth signala iz pametnega telefona. Kompresijski jopič se uporablja za tolažbo pri ločitveni tesnobi, ki jo psi občutijo, ko je njihov lastnik odsoten.
Raziskovalci v prihodnosti načrtujejo razvoj vlaken, ki bi jih bilo mogoče reciklirati ali biološko razgraditi. Prav tako želijo poenostaviti proces sinteze polimerov, da bi bila dostopna širšemu krogu uporabnikov brez laboratorijskih izkušenj. Raziskovalci MIT so zavezani k nadaljnjemu razvoju FibeRobo vlaken, da bi omogočili široko uporabo in dostopnost inovativnih pametnih tekstilij.
Avtor: M.B.
Vir: news.mit.edu, YouTube
Vir slike: Freepik
