Vải biến hình hoạt động chỉ bằng nhiệt độ cơ thể

29/11/2019, 09:18

TNNN - Vải biến hình được tạo ra từ loại vật liệu hoạt tính đặc biệt, được gọi là hợp kim nhớ hình (SMAs) – chúng có thể thay đổi hình dạng khi nhiệt độ thay đổi.

Nhóm nghiên cứu do các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Thiết kế vật liệu và cấu trúc hoạt động (DAML) và Phòng thí nghiệm Công nghệ may mặc (WTL) thuộc trường Đại học Minnesota dẫn đầu, đã tạo ra loại vải chịu nhiệt dùng để may quần áo có thể tự điều chỉnh hình dạng nhờ thân nhiệt.

Đây là bước tiến quan trọng hướng đến cho ra đời loại vải như robot cho các ứng dụng trên cơ thể, GS Brad Holschuh nói. Điều này đặc biệt thú vị bởi nó giải quyết đồng thời hai vấn đề quan trọng: làm thế nào để tạo ra chuyển động có thể sử dụng, mà không cần sử dụng nhiều điện hoặc nhiệt và làm sao để một loại vải phù hợp với các vùng trên cơ thể có hình dạng khác nhau.

Loại vải mới giống vải dệt kim thông thường, ngoại trừ chúng được tạo ra từ loại vật liệu hoạt tính đặc biệt, được gọi là hợp kim nhớ hình (SMAs) - thay đổi hình dạng khi được nung nóng.

Cùng hợp tác với NASA, các nhà khoa học đã nghiên cứu kích thước độc đáo của chân người. Sau đó, nhóm nghiên cứu đã thiết kế, sản xuất và thử nghiệm loại vải làm từ SMA, có thể phù hợp với bề mặt của chân.

Công nghệ này đòi hỏi tiến bộ trên nhiều quy mô, Abel nói. Ở quy mô vật liệu, chúng tôi điều chỉnh nó để phản ứng với nhiệt độ cơ thể mà không cần thêm năng lượng. Về mặt cấu trúc, chúng tôi đã sản xuất nó để thích ứng hoàn hảo với hình dạng phức tạp của cơ thể người. Ở cấp độ hệ thống, chúng tôi đã tạo ra một hoạt động thể hiện hiệu suất cơ học của vải để giải phẫu con người. Mỗi tiến bộ đều quan trọng, nhưng kết hợp lại, chúng tạo ra một chức năng không có trước đây.

Loại vải mới có thể được sử dụng cho các sản phẩm may mặc tùy chỉnh dễ dàng chuyển từ dạng nới lỏng sang bó sát và thậm chí uốn cong theo những cách độc đáo để phù hợp với các vùng có hình dạng phức tạp của cơ thể (ví dụ: mặt sau của đầu gối).

Các ứng dụng trong tương lai có thể tạo ra các sản phẩm may mặc ban đầu nới lỏng cho vừa và dễ mặc, sau đó có thể co lại để siết chặt vào người mặc. Bước tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ tích hợp vải dệt may vào các sản phẩm may mặc.

Nguồn: NASATI