نسيج ذكي جديد قابل للبرمجة يستجيب لدرجة الحرارة والكهرباء

نسيج ذكي جديد قابل للبرمجة يستجيب لدرجة الحرارة والكهرباء

مادة ذكية جديدة طورها باحثون في جامعة واترلو يتم تنشيطها بواسطة كل من الحرارة والكهرباء ، مما يجعلها أول مادة تستجيب لمحفزين مختلفين على الإطلاق.

يمهد التصميم الفريد الطريق لمجموعة متنوعة من التطبيقات المحتملة ، بما في ذلك الملابس التي يتم تسخينها أثناء المشي من السيارة إلى المكتب في الشتاء ومصدات السيارة التي تعود إلى شكلها الأصلي بعد الاصطدام.

مصنوع من ألياف البوليمر النانوية المركبة بشكل غير مكلف من البلاستيك المعاد تدويره ، ويمكن للنسيج القابل للبرمجة تغيير لونه وشكله عند تطبيق المحفزات.

قال الدكتور ميلاد كامكار ، أستاذ الهندسة الكيميائية في واترلو: “باعتبارها مادة يمكن ارتداؤها وحدها ، فهي تتمتع بإمكانيات لا نهائية تقريبًا في الذكاء الاصطناعي والروبوتات وألعاب الواقع الافتراضي والتجارب”. “تخيل الشعور بالدفء أو دافع جسدي يثير مغامرة أكثر عمقًا في العالم الافتراضي.”

تصميم النسيج الجديد هو نتاج اتحاد سعيد للمواد اللينة والصلبة ، ويتميز بمزيج من مركبات البوليمر عالية الهندسة والفولاذ المقاوم للصدأ في هيكل منسوج.

ابتكر الباحثون جهازًا مشابهًا للنول التقليدي لنسج النسيج الذكي. العملية الناتجة متعددة الاستخدامات للغاية ، مما يتيح حرية التصميم والتحكم على نطاق واسع في خصائص النسيج.

يمكن أيضًا تنشيط النسيج بجهد كهربائي أقل من الأنظمة السابقة ، مما يجعله أكثر كفاءة في استخدام الطاقة وفعالية من حيث التكلفة. بالإضافة إلى ذلك ، يسمح الجهد المنخفض بالاندماج في الأجهزة الأصغر والأكثر قابلية للحمل ، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في الأجهزة الطبية الحيوية وأجهزة استشعار البيئة.

قال كامكار ، مدير مركز تصميم المواد متعددة المقاييس (MMD) في واترلو: “نشأت فكرة هذه المواد الذكية لأول مرة من علم المحاكاة الحيوية”.

“من خلال القدرة على الإحساس والتفاعل مع المحفزات البيئية مثل درجة الحرارة ، فإن هذا دليل على مفهوم أن مادتنا الجديدة يمكن أن تتفاعل مع البيئة لمراقبة النظم البيئية دون الإضرار بها.”

تتمثل الخطوة التالية للباحثين في تحسين أداء ذاكرة الشكل للنسيج للتطبيقات في مجال الروبوتات. الهدف هو بناء روبوت يمكنه حمل ونقل الوزن بشكل فعال لإكمال المهام.