Вязание вышло за рамки создания одежды: исследователи из Школы инженерных и прикладных наук им. Джона А. Полсона (SEAS, США) превратили его в платформу для устройств, меняющих форму и выполняющих функции переключателей и датчиков. Технология открывает путь к программируемому текстилю нового поколения — материалу, который осознанно принимает и удерживает разные конфигурации. В основе идеи — соединение художественных подходов к работе с тканями и методов анализа деформаций.
Меня всегда восхищали ткани и текстиль, а также то, что мы можем спроектировать и создать с их помощью. Наши идеи о мультистабильности в текстиле возникли под влиянием художников, работающих с тканями, и их подхода к созданию структур, а также того, как в лаборатории традиционно рассматривали нелинейную механику твердых тел. Мы попытались взглянуть на текстиль в этом контексте.
Ученые применили технику «покрытия» при машинном вязании: на каждой стороне полотна видны разные нити, за счет чего формируется плотный текстиль, естественным образом приобретающий трехмерную форму. Ключевую роль сыграла высокоэластичная пряжа — она обеспечила максимальную гибкость структуры.
Комбинируя горизонтальные и вертикальные полосы, исследователи добились способности ткани стабильно удерживаться в нескольких конфигурациях — как выключатель в положениях «включено» и «выключено». Поведение материала удалось смоделировать, рассматривая полотно как непрерывную среду.
Для демонстрации возможностей в трикотаж вплели проводящую нить — так появился мягкий переключатель, реагирующий на растяжение и сжатие. Среди прототипов — оболочка, включающая светодиод при смене формы; носимый переключатель для подсчёта шагов с передачей данных через Arduino; трансформируемый абажур с тремя зонами, управляющими светом разных цветов при деформации. Эти устройства вошли в инсталляцию Art Lab.
Используемые машины аналогичны стандартным промышленным моделям — это говорит о возможности масштабирования технологии. Проект сближает текстильную индустрию с областью нелинейных механических метаматериалов, где деформация становится функциональным свойством. В перспективе возможен выпуск бесшовного текстиля, способного отслеживать движения, давать тактильную обратную связь или менять форму по команде.
Ранее Наука Mail рассказывала, что новая умная ткань считывает сигналы мышц в реальном времени.