Φανταστείτε μια ίνα που αλλάζει σχήμα όταν θερμαίνεται και η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ρούχων που αλλάζουν σχήμα γρήγορα και αθόρυβα. Ερευνητές του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) και του Πανεπιστημίου Northeastern στις ΗΠΑ δημιούργησαν το FibeRobo, μια ίνα από ελαστομερές υγρών κρυστάλλων (LCE) που προσαρμόζεται στις αλλαγές της εξωτερικής θερμοκρασίας.

Το LCE είναι σαν μια στοίβα από μικροσκοπικά σωματίδια υγρού κρυστάλλου. Αυτή η δέσμη σωματιδίων κινείται όπως το νερό, αλλά όταν είναι ακίνητη, ευθυγραμμίζεται με οργανωμένο τρόπο, εξήγησαν οι ερευνητές.

«Χρησιμοποιούμε υφάσματα για τα πάντα. Κατασκευάζουμε αεροπλάνα με σύνθετα υλικά ενισχυμένα με ίνες, καλύπτουμε τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό με ύφασμα που προστατεύει από την ακτινοβολία, τα χρησιμοποιούμε για προσωπική έκφραση και για ρούχα επιδόσεων», δήλωσε ο Τζακ Φόρμαν, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.

Όταν η ίνα έρχεται σε επαφή με τη θερμότητα του σώματος ή τις αυξήσεις της εξωτερικής θερμοκρασίας, τα μόρια των κρυστάλλων υγροποιούνται, τραβούν το ελαστομερές και προκαλούν τη συστολή της ίνας. Το αντίθετο συμβαίνει στις χαμηλότερες θερμοκρασίες. Η ίνα μπορεί να υφανθεί σε υφάσματα χρησιμοποιώντας τις υπάρχουσες τεχνικές κατασκευής κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων.

- Advertisement -

Η ομάδα θέρμανε τη ρητίνη LCE για να την κάνει κολλώδη και την έβαλε μέσα σε ένα πιστόλι κόλλας. Καθώς το κολλώδες υγρό έβγαινε από την οπή του πιστολιού, η ομάδα το εξέθεσε σε υπεριώδη φως. Αυτό στερεοποίησε την ίνα. Πρόκειται για μια δύσκολη διαδικασία, διότι αν το υπεριώδες φως δεν είναι το σωστό, μπορεί είτε να διαχωρίσει το υλικό είτε να αλλοιώσει την επιφάνεια της ίνας. Στο τελικό στάδιο, οι ερευνητές βύθισαν την ίνα σε λάδι για να της δώσουν μια γλιστερή επίστρωση και στη συνέχεια την εξέθεσαν και πάλι σε υπεριώδες φως. Σε μια ημέρα, οι ερευνητές παρήγαγαν περίπου 1 χιλιόμετρο FibeRobo.

Πώς η ίνα ανταποκρίνεται στη θερμότητα

Η ομάδα έφτιαξε ένα σακάκι που ελέγχεται μέσω Bluetooth για τον σκύλο του Φόρμαν. Στόχος της ήταν να ανακουφίσουν τον σκύλο που αγχωνόταν όταν αποχωριζόταν τον ιδιοκτήτη του. Δημιούργησαν επίσης ένα άλλο πρωτότυπο, ένα αθλητικό σουτιέν από υλικό που σφίγγει όταν το άτομο που το φοράει αρχίζει να γυμνάζεται.

Η ίνα είναι μοναδική υπό την έννοια ότι μπορεί να συστέλλεται έως και κατά 40% χωρίς να λυγίζει, ενώ η έκδοση που είναι ασφαλής για το δέρμα συστέλλεται κατά περίπου 25%. Είναι επίσης οικονομικά αποδοτική- 20 σεντς για την κατασκευή ενός μέτρου ίνας- γεγονός που την καθιστά 60 φορές φθηνότερη από παρόμοια υλικά.

ΠΗΓΗ: Interesting Engineering