پارچه‌هایی که با گرما و سرما تغییر شکل می‌دهند/ صنعت نساجی در آستانه تحول

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری علم و فناوری آنا، دانشمندان مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) و دانشگاه نورت ایسترن، الیافی به نام «FibeRobo» ساخته‌اند که نوعی الیاف الاستومر کریستال مایع (LCE) است که به محرک‌های سرد و گرم پاسخ می‌دهد.

LCE مانند توده‌ای از ذرات ریز کریستال مایع است. محققان توضیح دادند این دسته از ذرات می‌توانند مانند آب به اطراف حرکت کنند؛ اما وقتی ساکن هستند، به روشی سازمان یافته در یک ردیف قرار می‌گیرند. LCE، مانند نحوه چیدمان آجر‌ها برای ساختن یک دیوار، به روشی مشابه عمل می‌کند. دانش پژوهان این ساختار را با یک ماده کشسان مانند یک نوار لاستیکی ترکیب کردند تا FibeRobo را بسازند.

«جک فورمن» نویسنده اصلی این مقاله می‌گوید: از منسوجات برای همه چیز استفاده می‌کنیم. هواپیما‌هایی را با کامپوزیت‌های تقویت شده با الیاف می‌سازیم، ایستگاه فضایی بین‌المللی را با پارچه محافظ تشعشع می‌پوشانیم، از آن‌ها برای بیان شخصیت خود و پوشیدن استفاده می‌کنیم. بخش عمده‌ای از محیط زیست ما سازگار و واکنش پذیر است؛ اما تنها چیزی که باید سازگارترین و واکنش پذیرترین چیز باشد یعنی همان منسوجات اصلا اینگونه نیستند.

هنگامی که این الیاف با حرارت بدن تماس پیدا می‌کند یا دما افزایش می‌یابد، مولکول‌های کریستال دوباره مایع می‌شوند و شبکه الاستومری را به هم می‌کشند و باعث انقباض الیاف می‌شوند و برعکس این پدیده در دما‌های سردتر اتفاق می‌افتد.

این الیاف با دمای ایمن برای پوست سازگار است و می‌تواند با استفاده از روش‌های موجود تولید پارچه به شکل پارچه‌های پوشیدنی بافته شود.

این پژوهشگران در توضیح نحوه تولید این الیاف، می‌گویند آن‌ها رزین LCE را حرارت دادند تا مایع شود سپس آن را از طریق یک نازل کوچک چسب تفنگی فشار دادند. با بیرون آمدن مایع گرم از منفذ چسب تفنگی، محققان از نور‌های UV برای تابش روی آن استفاده کردند تا الیاف جامد شود. این یک فرآیند دشوار است، زیرا اگر نور UV مناسب نباشد، موجب جدا شدن مواد یا ناهموار شدن الیاف می‌شود.

فرآیند نهایی شامل فرو بردن الیاف در روغن برای ایجاد یک پوشش لغزنده و سپس تابش مجدد نور UV برای ساخت الیاف قوی است. آن‌ها می‌توانند در یک روز حدود یک کیلومتر FibeRobo تولید کنند.

الیاف در برابر گرما تغییر شکل می‌دهند

آن‌ها برای آزمایش یک ژاکت کنترل شده با بلوتوث برای سگ فورمن ساختند. هدف کاهش اضطراب جدایی بود که سگ‌ها هنگام جدا شدن از صاحبشان احساس می‌کنند، بنابراین ژاکت سگ را بر اساس سیگنال بلوتوث «بغل می‌کرد». نمونه اولیه دیگر شامل یک لباس ورزشی بود که از ماده‌ای تشکیل شده بود که با شروع ورزش محکم می‌شود به بدن می‌چسبد.

الیاف از این نظر منحصر به فرد است که می‌تواند تا ۴۰ درصد بدون خم شدن منقبض شود، در حالی که نسخه ایمن برای پوست می‌تواند حدود ۲۵ درصد منقبض شود. کیفیت قابل توجه دیگر این است که مقرون به صرفه است، با توجه به اینکه ساخت یک متر ۲۰ سنت هزینه دارد، که آن را ۶۰ برابر ارزان‌تر از مواد مشابه می‌کند.

نتایج این تحقیق در سمپوزیوم ACM در زمینه نرم افزار و فناوری رابط کاربری ارائه خواهد شد.