온도, 전기에 반응하는 프로그래밍 가능한 새로운 스마트 패브릭

워털루 대학교, 온타리오 주 워털루

워털루 대학교 연구진이 개발한 새로운 스마트 소재는 열과 전기에 의해 활성화되어 두 가지 서로 다른 자극에 반응하는 최초의 기술입니다.

이 작업은 겨울에 차에서 사무실로 걸어가는 동안 따뜻해지는 의류와 충돌 후 원래 모양으로 돌아가는 차량 범퍼를 포함하여 다양한 잠재적 응용 분야의 길을 열어줍니다.

재활용 플라스틱으로 만든 고분자 나노 복합 섬유로 저렴하게 제작된 이 프로그래밍 가능한 직물은 자극이 가해지면 색상과 모양이 바뀔 수 있습니다.

Milad Kamkar 박사는 “웨어러블 소재만으로도 AI, 로봇 공학, 가상 현실 게임 및 경험에서 거의 무한한 잠재력을 가지고 있습니다.”라고 말했습니다. "가상 세계에서 더욱 심층적인 모험을 이끌어내는 따뜻함이나 물리적인 자극을 상상해 보세요."

새로운 패브릭 디자인은 부드러움과 단단한 소재의 행복한 결합의 산물이며, 직조 구조에 고도로 엔지니어링된 폴리머 복합재와 스테인리스 스틸을 결합한 것이 특징입니다. 연구원들은 스마트 직물을 짜기 위해 전통적인 직기와 유사한 장치를 만들었습니다. 결과 공정은 매우 다양하여 디자인의 자유와 직물 특성의 거시적 규모 제어가 가능합니다.

또한 패브릭은 이전 시스템보다 낮은 전기 전압으로 활성화될 수 있어 에너지 효율성과 비용 효율성이 더욱 향상됩니다. 또한 전압이 낮기 때문에 더 작고 휴대성이 뛰어난 장치에 통합할 수 있어 생체의학 장치 및 환경 센서에 사용하기에 적합합니다.

Kamkar는 "이러한 지능형 재료에 대한 아이디어는 생체모방 과학에서 처음으로 육성되고 탄생했습니다."라고 말했습니다. "온도와 같은 환경 자극을 감지하고 반응하는 능력을 통해 이는 우리의 신소재가 환경과 상호 작용하여 생태계를 손상시키지 않고 모니터링할 수 있다는 개념의 증거입니다."

팀의 다음 단계는 로봇공학 분야의 응용을 위해 직물의 형상 기억 성능을 향상시키는 것입니다. 목표는 작업을 완료하기 위해 효과적으로 무게를 운반하고 이동할 수 있는 로봇을 만드는 것입니다.

자세한 내용은 Rebecca Elming에게 문의하세요. 이 이메일 주소는 스팸봇으로부터 보호됩니다. 보려면 JavaScript를 활성화해야 합니다.; 647-459-8313.

이 기사는 Tech Briefs Magazine 2023년 8월호에 처음 게재되었습니다.

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