Мир вокруг становится умнее с каждой минутой: 5G-интернет, электрокары и беспилотные автомобили, 3D-печать, VR и AR, искусственный интеллект и интернет вещей. Продукция легкой промышленности не осталась в стороне. В нашей подборке – недавние изобретения, благодаря которым ткани приобретают совершенно новые свойства.
ЭЛЕКТРОННЫЙ ТЕКСТИЛЬ
Электронные рубашки, которые сохраняют комфортную температуру тела, а также медицинские ткани, которые доставляют лекарства, контролируют состояние ран и выполняют другие задачи, могут быть легко изготовлены благодаря достижению исследователей из Университета штата Орегон.
Они разработали метод, который позволяет наносить микросхемы прямо на ткань, не используя высоких температур. Исследователи придумали краску с иодидами цезия и олова, которая уже при небольшом нагревании превращается в пленку с кристаллической решеткой, как у минерала перовскита (титан кальция), применяемого в микросхемах.
Ученые напечатали на обычной ткани термисторы (их сопротивление меняется в зависимости от температуры), при этом температуру использовали вдвое меньшую, чем производители прочей электронной одежды, – всего 120 градусов. Это значит, что наносить микросхемы теперь можно на многие виды тканей и с меньшими затратами.
ПРОЦЕДИТЬ ВОЗДУХ
Ткани с давних пор использовались для процеживания: в кулинарии, виноделии, врачевании, а с приходом промышленной эпохи без всевозможных фильтров стало не обойтись. В химическом, оборонном производстве, в медицине и экологии используются уже не обычные ткани, а специальные полотна. Их задачи усложняются по мере того, как ужесточаются технические и экологические требования, поэтому поиск идеального материала – эффективного, многофункционального, долговечного и недорогого – ведется учеными постоянно.
Одно из новых и удачных решений в этой сфере – разработка шведских ученых из Технического университета Чалмерса и Стокгольмского университета. Они создали гибридную пену, наполненную микрогранулами цеолитов – пористых минералов, которые могут адсорбировать углекислый газ. Цеолиты уже давно применяются в минеральных фильтрах. Только там используются крупные гранулы, из-за чего они улавливают меньше CO₂, чем могли бы, например, в состоянии порошка. А порошок раньше не использовался, потому что никто не мог придумать, как его эффективно закрепить на какой-нибудь основе, не запечатывая поры-ловушки.
Шведские инженеры нашли решение: они взяли пену из желатина и целлюлозы и «закачали» в нее 90% порошка цеолитов. После застывания получился экологичный, легкий и очень прочный материал с огромным количеством микропор, которые активно ловят молекулы диоксида углерода. Собранный газ потом можно отделить и использовать.
ОТ ДЕФЕКТА ДО ИЗОБРЕТЕНИЯ
3D-печать – способ быстрого и экономичного производства, однако напечатанные изделия, как и обычные, не застрахованы от брака. Одна из распространенных проблем – недостаточная экструзия, то есть между слоями образуются щелки – дефекты. Оказалось, что этот минус можно превратить в плюс. Открыл этот плюс Джек Форман, аспирант Массачусетского технологического института в США. Он предположил, что дефекты можно расположить в определенном порядке и сделать их ячейками, благодаря чему у продукта 3D-печати будет новая структура, а значит, и новые свойства.
Форман и его команда написали программу, которая заставляет 3D-принтер прерывать экструзию в определенных точках, и получили… пластиковую сетку, гибкую и прочную. Ее назвали DefeXtiles и уже опробовали в качестве материала для абажура и модной юбки – получилось изящно. Сейчас ученые совершенствуют свое изобретение для использования и в других областях, например в медицине в качестве бинта.
Вам также может быть интересно:
#наука #наукаитехнологии #наукаитехника #производство #ткань #материалы #разработки #3dпечать #электроника