[Worldkings] Top 50 trường Đại học có công trình nghiên cứu đổi mới sáng tạo (P. 43) Đại học Aalto (Phần Lan): Nghiên cứu thành công loại vải có khả năng biến đổi hình dạng ở nhiệt độ cao

25-02-2023

(Kyluc.vn - Worldkings.org) Các loại vải mới thay đổi hình dạng khi chúng nóng lên, mang đến cho các nhà thiết kế nhiều lựa chọn mới. Ngoài việc mang lại tính thẩm mỹ có thể điều chỉnh, các loại vải thông minh đáp ứng cũng có thể giúp theo dõi sức khỏe của mọi người, cải thiện khả năng cách nhiệt và cung cấp các công cụ mới để quản lý âm thanh trong phòng và thiết kế nội thất.

Các loại vải mới kết hợp công nghệ cũ và một cách tiếp cận mới. Chất đàn hồi tinh thể lỏng (LCE) được phát triển vào những năm 1980. LCE là một vật liệu thông minh có thể phản ứng với nhiệt, ánh sáng hoặc các kích thích khác và chúng đã được sử dụng làm màng mỏng trong rô-bốt mềm. Mặc dù LCEs đã được sản xuất thành sợi nhưng cho đến nay chúng vẫn chưa được sản xuất thành hàng dệt may.

 

 

Phối hợp với các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge, một nhóm từ nhóm nghiên cứu Thiết kế Vật liệu Đa chức năng tại Aalto, do Giáo sư Jaana Vapaavuori đứng đầu, hiện đã sử dụng sợi LCE để sản xuất vải dệt thoi bằng các kỹ thuật dệt thủ công thông thường và thử nghiệm cách chúng hoạt động.

Nhóm đã dệt sợi LCE theo các mẫu khác nhau để tạo ra vải trơn, sa tanh, vải chéo và vải có gân ngang. Họ đã tạo ra hai phiên bản của mỗi mẫu bằng cách sử dụng sợi LCE mềm hoặc cứng, sau đó họ kiểm tra cách các loại vải khác nhau phản ứng với nhiệt từ đèn hồng ngoại.

Tất cả các loại vải LCE co lại khi chúng nóng lên, mặc dù phản ứng chính xác khác nhau giữa các mẫu. Những thay đổi này có thể đảo ngược được -- các mẫu giãn ra trở lại hình dạng ban đầu khi nhiệt độ của chúng giảm xuống.

'Lúc đầu, tác động của việc sử dụng các kỹ thuật dệt công nghiệp với các loại vật liệu mới này không rõ ràng đối với chúng tôi. Độ đàn hồi của hai loại sợi LCE tương đương với spandex hoặc thậm chí mềm hơn. Điều đó có nghĩa là cần phải hiểu liệu ngành dệt may có thể sử dụng các loại sợi này hay không và sự kết hợp với các loại sợi thông thường sẽ tác động đến chuyển động của chúng như thế nào', Pedro Silva, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Aalto, người đứng đầu nghiên cứu cho biết.

 

 

Tiếp theo, nhóm đã kết hợp các sợi LCE với vải lanh và nylon theo kiểu xuyên tâm để dệt một vòng tròn có thể tự nâng lên thành hình nón khi nung nóng. Làm nóng mẫu làm cho sợi LCE co lại, kéo vải lên thành hình nón. Khi nó nguội đi, hình nón giãn ra thành một hình tròn phẳng.

Bằng chứng về khái niệm này đưa vải dệt phản ứng thông minh tiến một bước gần hơn đến thực tế. 'Từ ngày đầu tiên của dự án này, chúng tôi đã chấp nhận thử thách làm việc với các chuyên gia thuộc các lĩnh vực khác nhau tại hai viện. Nghiên cứu đã thành công và được hưởng lợi rất nhiều từ tính đa ngành này, và bây giờ kết quả đã được công khai. Chúng tôi hy vọng công việc của chúng tôi sẽ kích hoạt những cách suy nghĩ mới khi nói đến chất liệu của tương lai', Maija Vaara, một nghiên cứu sinh tiến sĩ của Aalto, người đã chế tạo ra các loại vải dệt và dây buộc, cho biết.

 

Theo Liên minh Kỷ lục Thế Giới (Worldkings.org)


Kim Ngân - Vietkings (sưu tầm và biên dịch) (nguồn ảnh: internet)