Kutistuvasta langasta nyplätyn verkon silmät suurentuvat kuumennettaessa. Kuvat: Maija Vaara/Aalto-yliopisto.

Aktiiviset materiaalit muuttavat rakennettaan ympäristön mukaan – tutkijat ottivat mallia pitsinnypläyksestä

Aalto-yliopiston tutkijat ovat kehittäneet pitsinnypläykseen perustuvia tekstiilirakenteita, jotka voivat muuttaa muotoaan ympäristön mukaan.

Nypläystekniikan avulla syntyy aktiivisia materiaaleja, jotka kykenevät reagoimaan ympäristön muutoksiin.

Perinteisessä pitsinnypläyksessä yksittäisten lankojen kulkua ohjataan tarkasti yksitellen. Rakenteessa mutkitellessaan ne muodostavat monimutkaisiakin kuvioita.

Nypläys antaa tutkijoille mahdollisuuden luoda rakenteita, jollaisia kudonta- ja neulontatekniikoilla ei voisi toteuttaa, kuvailee väitöskirjatutkija Maija Vaara.

Materiaali reagoi lämpötilan vaihteluun

Aallon tutkimuksessa hyödynnetään yhtenä aktiivisena materiaalina joustavaa, kumimaista nestekide-elastomeeria LCE:tä, joka kutistuu lämmitettäessä ja palaa lämpötilan laskiessa alkuperäisiin mittoihinsa.

Jotkin aktiiviset materiaalit reagoivat esimerkiksi kosteuteen tai valoon.

Tutkijoita kiinnostaa erityisesti se, miten materiaalin ominaisuudet ja tekstiilirakenteen geometria vaikuttavat yhdessä rakenteen käyttäytymiseen. Asiaa voidaan tutkia mallintamalla.

Perinteinen raumalainen nypläystyyny ja työn alla oleva aktiivinen tekstiili.

 

Muotoaan muuttavilla tekstiileillä voi olla monenlaisia käyttötarkoituksia.

”Esimerkiksi sään ääri-ilmiöiden yleistyessä voisimme tulevaisuudessa suunnitella vaatteen, joka säätelee lämpötilaa automaattisesti: kylmässä rakenne tiivistyy ja lämpötilan noustessa avautuu”, Vaara kuvailee.

”Samankaltaisia rakenteita voisi ajatella myös esimerkiksi maaperän kosteuden säätelyyn.”

Tekstiilistä voisi syntyä vaikka transistori

Pitsinypläyksen käyttö tutkimuksessa juontaa juurensa Maija Vaaran kiinnostuksesta suomalaisiin perinteisiin käsityötekniikoihin. Hän on opiskellut käsityötiedettä ja etnologiaa Helsingin yliopistossa.

Vuodesta 2021 Vaara on työskennellyt professori Jaana Vapaavuoren tutkimusryhmässä Aalto-yliopiston kemian ja materiaalitieteen laitoksessa.

”Pitsinypläys on erityisen kiinnostavaa, koska siinä tekstiilirakenteen muotoa voidaan muuttaa ilman, että sen kokonaispinta-ala muuttuu”, Vapaavuori kuvailee.

”Tässä työssä osoitamme, miten tätä ominaisuutta voidaan hyödyntää esimerkiksi täysin tekstiilipohjaisen transistorin rakentamisessa.”

Päivi Ikonen

Aiheesta aiemmin:

Perhosen siivet liikkuvat valon voimalla – keinotekoiset lihakset saavat älykankaan mukautumaan ympäristön muutoksiin

Älykangas kuin kuminauha – muuttaa muotoaan lämpötilan mukaan


 

Tilaa Kemiamedian uutiskirje!

Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista. Osallistut samalla arvontaan!

Lue lisää ja tee tilaus täällä.

Kerro Kemiamedian toimitukselle mielipiteesi!

 

Kenttä on validointitarkoituksiin ja tulee jättää koskemattomaksi.
Nimi(Pakollinen)
This field is hidden when viewing the form
Mitä mieltä olit artikkelista? Lähetä meille palautetta.

Lisää uutisia