Уявіть, що ваш спортивний одяг може відкривати отвори для вентиляції, коли вам жарко, і закривати їх, щойно піт висохне. В перспективі таке цілком можливо завдяки матеріалу, який було розроблено дослідниками з Гарварду. Команда вчених зі Школи інженерії та прикладних наук (SEAS) створила тканину для друку на 3D-принтері, яка «запрограмована відновлювати свою початкову форму». Ця схожа на вовну тканина здатна запам’ятовувати свою вихідну форму та відтворювати її у відповідь на певний стимул.
Робиться така тканина з кератину, який видобувають з повторно переробленої вовни. Кератин – це волокнистий білок, який міститься у волоссі. А для волосся цілком природно повертатися до своєї початкової форми.
Як це працює
Дослідники перетворили ланцюжок кератину в щось на кшталт пружини і сплели з таких своєрідних пружин товстіші волокна. Якщо розтягти цей матеріал або застосувати до нього певний стимул, так звані пружини розпрямляються і залишаються в такому стані, доки не отримають стимул до зворотного перетворення. Матеріал запрограмовано на повернення до вихідного стану, якщо його обробити розчином перекису водню та дигідрофосфату натрію.
В ході одного з дослідів науковці запрограмували зірку-орігамі в якості початкової форми для клаптика кератинової тканини. Після чого цей клаптик занурили в воду, щоб зробити його піддатливішим, та скатали в трубочку. Але коли ця трубочка знову опинилася в воді, вона сама розгорнулася та склалася у зірку-орігамі.
Науковці переконані, що матеріал, здатний відновлювати свою початкову форму, міг би зменшити кількість відходів, які виробляє індустрія моди. Наприклад, таку тканину можна було б використовувати для дійсно універсального одягу, який можна надягнути на будь-яку фігуру. До того ж це заощадить гроші споживачів, якщо їм не треба буде регулярно купувати новий одяг замість того, який розтягнувся та втратив форму.
Такий двохетапний процес, який передбачає 3D-друк матеріалу та програмування його вихідної форми, робить можливим виробництво дуже складних форм, які можна задати з точністю до мікрону, пояснили дослідники у прес-релізі. Відповідно, цей матеріал має цілий ряд практичних сфер застосування: від текстилю до друку біологічних тканин для трансплантації.
Втім, є й інші підходи до своєчасного охолодження за допомогою тканини. Зокрема, волокна, що адаптуються до температури навколишнього середовища, стискаючись та розширяючись, що робить тканину тоншою чи навпаки товстішою.