新しいスマートファブリックは温度と電力に反応します

Sep 09, 2023

新しいスマート ファブリックは温度と電気に反応します: ウォータールー大学の研究者によって開発された新しいスマート 素材は、熱と電気の両方によって活性化され、2 つの異なる刺激に反応する史上初の物質となります。

このユニークなデザインは、冬に車からオフィスまで歩くときに体を温める衣類や、衝突後に元の形状に戻る車のバンパーなど、さまざまな潜在的な用途への道を開きます。

リサイクルプラスチックから作られた安価なポリマーナノ複合繊維で作られたこのプログラム可能な生地は、刺激が加わると色や形状を変えることができます。

ウォータールー大学の化学工学教授ミラド・カムカー博士は、「ウェアラブル素材としてだけでも、AI、ロボット工学、仮想現実のゲームや体験において、ほぼ無限の可能性を秘めている」と述べた。 「暖かさを感じたり、物理的なトリガーを感じたりして、仮想世界でより深い冒険を引き起こすことを想像してみてください。」

斬新なファブリックのデザインは、柔らかい素材と硬い素材の幸せな融合の産物であり、高度に設計されたポリマー複合材料とステンレス鋼の織り構造の組み合わせが特徴です。

新しいスマート ファブリックは温度と電力に反応します: 研究者は、スマート ファブリックを織るための従来の織機に似た装置を作成しました。 結果として得られるプロセスは非常に多用途であり、自由な設計と布地の特性のマクロスケールの制御が可能になります。

また、ファブリックは以前のシステムよりも低い電圧の電力で作動できるため、エネルギー効率とコスト効率が向上します。 さらに、電圧が低いため、より小型でポータブルなデバイスへの統合が可能となり、生物医学機器や環境センサーでの使用に適しています。

「これらのインテリジェントな材料のアイデアは、最初に生体模倣科学から生まれ、育まれました」とウォータールーのマルチスケール マテリアル デザイン (MMD) センター所長のカムカー氏は述べています。

「これは、温度などの環境刺激を感知して反応する能力を通じて、私たちの新素材が環境と相互作用し、生態系を傷つけることなく生態系を監視できるという概念の実証です。」

研究者らの次のステップは、ロボット工学分野での応用のために生地の形状記憶性能を向上させることです。 目的は、タスクを完了するために効果的に重量を運び、移動できるロボットを構築することです。

研究に関する論文「生体模倣アプリケーションのためのローカルプログラム機能を備えた複数刺激二重応答インテリジェント織物構造」が、学術誌 Nano-Micro Small に掲載されました。

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