Wenn Sie „Haut abwerfen“ sagen: Das Department of Chemical Engineering der University of Waterloo hat neue intelligente, programmierbare und auf Temperatur und Strom reagierende Stoffe entwickelt. Bei Stimulation verändern sie Farbe und Form. Was bedeutet das? Auf den ersten Blick würde ich sagen: Kleidung, die im Winter auf dem Weg ins Büro warm wird, oder Stoßstangen, die nach einem Unfall wieder in ihre ursprüngliche Form zurückkehren. In Wirklichkeit könnte es viel, viel mehr sein.
Und das Beste daran ist, dass diese Stoffe aus Polymer-Nanokompositfasern hergestellt werden, die aus recycelten Kunststoffen gewonnen werden. In zwei Worten: günstig und (ziemlich) nachhaltig.
Eine Welt voller praktischer Anwendungen
Dr. Mylad Kamkar, Erstautor der in der Zeitschrift Small (Ich verlinke es dir hier), sagt, dass dieses Material ein enormes Potenzial hat. In vielen Bereichen: allen voran künstliche Intelligenz, Robotik und virtuelle Realität. Daran hatte ich eigentlich noch nicht gedacht: Denken Sie an Handschuhe oder Kleidung, die während eines Virtual-Reality-Erlebnisses Wärme oder körperliche Reize übertragen können. Trainingsprogramme könnten durch dieses Tool erheblich verbessert werden (ja, es sind nicht nur Videospiele).
Das innovative Design dieser Stoffe ist, wie bereits erwähnt, das Ergebnis der Verbindung von weichen und starren Materialien. Kombiniert Hochleistungs-Polymerverbundstoffe und Edelstahl in einer sehr dünnen gewebten Struktur. Die Forscher entwickelten ein Gerät, das einem herkömmlichen Webstuhl ähnelt, um intelligente Stoffe zu weben und so einen äußerst vielseitigen Prozess und eine makroskopische Kontrolle der Materialeigenschaften zu erreichen.
Wie arbeiten Sie
Die Forschung zu intelligenten Stoffen stammt aus der Wissenschaft von Biomimetik, erklärt Kamkar, Direktor des Multi-scale Materials Design (MMD) Centre in Waterloo. Dank seiner Fähigkeit, mit der Umwelt zu interagieren und Ökosysteme zu überwachen, ohne sie zu beschädigen, stellt dieses Material eine unglaubliche Innovation dar. Es lässt sich, so der Forscher, durch eine geringere elektrische Spannung als bisherige Systeme aktivieren und sei damit energieeffizienter und wirtschaftlicher. Ganz zu schweigen von der Tatsache, dass die Niederspannung die Integration in kleinere, tragbarere Geräte ermöglicht und sich somit für biomedizinische Geräte und Umweltsensoren eignet.
Programmierbare Stoffe: die nächsten Schritte
Das nächste Ziel besteht darin, die Leistung hinsichtlich des Formgedächtnisses für Anwendungen im Bereich der Robotik zu verbessern. Die Idee besteht darin, einen Roboter zu bauen, der in der Lage ist, Gewicht effektiv zu tragen und zu übertragen, um bestimmte Aufgaben auszuführen, indem er ... „warm“ umarmt und dann abgekühlt wird.
