Sumanioji tekstilė: intelektas daiktuose (Video)  (4)

Daugelis girdėjo terminą – protingi daiktai. Puikus pavyzdys – robotai. Jie gali atlikti įvairiausių veiksmų: skristi, nardyti, važiuoti (pavyzdžiui, dviračiu), net šokti. Intelekto savybės paprastai suteikiamos kasdienos daiktams, pavyzdžiui, laikrodžiui, mobiliajam telefonui, avalynei ir pan.

Sumanioji tekstilė – tai iš esmės naujos medžiagos ir produktai, kurie stulbinamai keičia žmogaus gyvenimą. Tokie produktai domina ir patraukia, nes peržengia tradicines tekstilės supratimo ir panaudojimo galimybes. Naujoji tekstilė pranoksta net ir aukštųjų technologijų sukurtus tekstilės gaminius, pavyzdžiui, neįtikėtinai patvarias, nedegias ar kvėpuojančias medžiagas.

Sumanioji tekstilė sujungia informacinių technologijų, medžiagų mokslo patirtį ir menus. Tekstilės medžiagų ir technologijų mokslo ryšys su polimerų technologijos, biotechnologijos, mikroelektronikos naujovėmis leidžia kurti adaptyvias technologijas, kurios nepaprastai išplečia funkcines tekstilės galimybes.

Protingiems daiktams kurti labai tinka tekstilės medžiagos, nes jos unikalios daugeliu požiūriu. Tekstilės medžiagos nepaprastai įvairios savo prigimtimi, sudėtimi, pavidalais, bet pagrindinis statybinis elementas yra pluoštai (arba gijos). Pluoštai gali būti natūralūs arba cheminiai (dirbtiniai ir sintetiniai), stiprūs, elastingi, biodegraduojantys, standūs ir lankstūs, akyti, tuščiaviduriai, optiniai, laidūs elektrai, įvairiausio ilgio, storio, skerspjūvio formos, ir t. t. Šioje įvairovėje ir slypi nepaprastų galimybių.

Sumaniosios tekstilės funkcijos neįtikėtinos: tokie gaminiai gali vykdyti sveikatos priežiūrą, komunikuoti, apsaugoti, perspėti ar tiesiog pralinksminti.

Intelekto lygmens skirtumai

Ne visi sumaniosios tekstilės gaminiai yra vienodai intelektualūs: yra pasyviųjų, aktyviųjų medžiagų ir ypač sumanios tekstilės lygmens.

Paprasčiausi tekstilės gaminiai gali tik jausti poveikį (elektrinį, terminį, magnetinį, cheminį ir pan.). Tai pasyviosios medžiagos – jutikliai. Aktyvioji tekstilė ne tik jaučia, bet ir reaguoja į aplinką – turi vykdymo funkciją. Ypač sumanios medžiagos gali prisitaikyti prie kintančių sąlygų, pakeisti savo elgseną – sekti ir valdyti procesus. O juk tai labai veiksminga, kai reikia skubiai ir betarpiškai reaguoti į staiga kintančias sąlygas, pavyzdžiui, paciento sveikatos būklę ar žmogaus fiziologinius reiškinius ekstreminėmis sąlygomis.

Tokie gaminio pokyčiai gali būti lengvai pastebimi plika akimi, pavyzdžiui, kai interjero tekstilė pakeičia savo spalvą, formą, funkcionalumą. Visi pastebėtume ir sutrumpėjančias vilkimo drabužio rankoves – taip tekstilei reaguojant į pakilusią temperatūrą (puiku dėvėti tokius marškinius besikeičiančiomis oro sąlygomis, ir toks drabužis jau sukurtas!). Bet, žinoma, vizualiai pokyčiai gali būti ir visai nepastebimi – kai procesai vyksta tik medžiagos molekuliniame lygyje.

Rankinė moka šypsotis arba paniurti

Ar gali daiktas bendrauti su žmogumi, atsiliepti į jo emocijas? Ladybag – tai funkcionali ir moderni rankinė. Vis dėlto ji nepaprasta. Savininko emocijas pastebi rankinėje integruoti jutikliai, kurie perduoda signalus į rankinės šviesą emituojančių diodų (LED) ekraną, esantį gerai matomoje rankinės plokštumoje. Pakanka džiaugsmingai apkabinus spustelėti tokią rankinę, ir ji nusišypsos. Į gaminį integruota organizavimo sistema efektyviai gelbsti, perspėdama užuomaršas apie pamirštus daiktus. Jei rankinėje nėra kurio nors iš būtiniausių jums daiktų, pavyzdžiui, piniginės, raktų ar mobilaus telefono, nereikės iškratyti viso jos turinio – specialūs jutikliai aptiks ir maža ikona ekrane apie tai praneš.

Šviečianti tekstilė – nereikia elektros lemputės

Tekstilė ir šviesa – materija ir neapčiuopiamumas kartu. Ar gali tekstilės medžiagos šviesti? Žinoma, jei jos pagamintos iš optinių pluoštų, kuriais gali sklisti šviesos spindulys. Šviečianti tekstilė panaudojama aprangai ir jos priedams, kaip signalizuojanti priemonė, apšvietimui, medicinos srityje. Šviečiančios užuolaidos, patalpos tekstilinės pertvaros ar sienelės, tekstiliniai šviestuvai iš esmės pakeičia interjerą: išryškina, maskuoja arba suskaido erdves, kuria nuotaiką. Polimeriniai optiniai pluoštai bei iš jų pagamintos medžiagos – alternatyva apšvietimo elementams. Polimeriniai optiniai pluoštai tinka perduoti duomenis trumpais atstumais ir gali būti derinami su tradicinėmis tekstilės struktūromis. Tokių pluoštų gamyba nebrangi, o gaminiai patvaresni nei pagaminti iš stiklo pluošto.

Panaudojus šviesą emituojančius diodus, integruotus į minkštą audinį, jo paviršius gali švytėti rausva, žalia ar mėlyna šviesa. Taip kuriamos šviečiančios tekstilės struktūros: pagalvėlės, kuprinės, grindų dangos: takeliai ir kilimai, taip pat drabužiai.

Šalin nuobodulį – tekstilė gali groti arba žaisti spalvomis

Argi įmanoma, kad, dėvėdamas drabužį, kartu juo galėtum groti lyg muzikos instrumentu? Šiandien tai realybė. Elektroninė gitara – marškinėliai. Bet tai nėra žaislas, galįs skleisti muzikinių įrašų ritmus.

Tai - realus instrumentas, kuriuo galima groti norimas melodijas. Visi pagrindiniai akordai yra įrašyti iš realios elektroninės gitaros. Magnetinis plektras leidžia brazdinti per stygas, lyg tai būtų visiškai tikra gitara. Mažytis stiprintuvas, pritvirtintas prie diržo, sustiprina garsą iki reikiamo; galima reguliuoti ir garso toną.

Kaip atrodyti nenuobodžiai, dėvint medicininę kaukę? Termochrominiais dažais marginta tekstilė sukuria kintančius vizualinius efektus. Bet gali būti, kad tokie dažai veikia ir kaip temperatūros indikatorius, perspėjantis žmogų apie pakilusią temperatūrą.

Ar gali tekstilė komunikuoti?

Paprastai tekstilės dizaineris iš anksto žino, kokios formos, pavidalo, savybių tekstilės medžiaga bus pagaminta, kiek laiko dėvint, ji nepraras savybių. Bet sumaniosios tekstilės medžiagos sugeba daugiau – jos gali keistis: žengti žingsnį į fantastikos sritį, toli nuo to, kas buvo žinoma kaip išankstinė nuomonė. Tai iššūkis tokių medžiagų kūrėjams: neužtenka atlikti tradicinį veiksmą, pavyzdžiui, marginti audinį pagal šablono piešinį, reikia numatyti žymiai daugiau – būsimas sąlygas ir būsimą medžiagų reakciją į jas.

Reaguojanti į aplinką ir besikeičianti, t.y. labai dinamiška tekstilė iškelia naujų klausimų dizaineriams ir skatina naujai suvokti medžiagos galimybes, žmogaus ir daiktinės aplinkos santykį. Dinamiški gali būti ir tekstilės piešiniai. Štai pavyzdys: šeimininkės prijuostė –dryžuota (dinamiškas piešinys), o staltiesė ant stalelio – languota (statinis piešinys). Bet šeimininkei prisiartinus prie stalelio, jos prijuostės raštas ima keistis, kol suvienodėja su staltiesės piešiniu – tampa taip pat languotas. Tai įmanoma, naudojant termochrominius dažus (medžiagas, kurios keičia spalvą, jas kaitinant), laidžias ir šilumą emituojančias medžiagas. Minėtas audinys išaustas iš medvilnės ir anglies pluošto, raštas išgautas marginimo būdu. Anglies pluošto siūlų galuose prijungiamas elektros šaltinis. Tiekiant elektros srovę, anglies pluoštas ima skleisti šilumą, kuri paveikia termochrominius dažus – piešinys pasikeičia.

Kokia ateities tekstilės vizija?

Kai kurie sumaniosios tekstilės pavyzdžiai pasaulyje jau gaminami pramoniniu mastu, bet dar daugiau jų yra kūrimo stadijoje. Tikimasi, kad sumaniosios tekstilės medžiagos 21-ajame amžiuje dar labiau paplis. Tokie šių medžiagų privalumai, kaip jautrumas įvairiems veiksniams, formos bei kitų savybių suteikimas, o taip pat įvairių funkcijų panaudojimas, pavyzdžiui, savaime atitaisyti, diagnozuoti, suderinti pageidaujamas savybes, ko gero, taps netolimos ateities dalyku.

Didelis dėmesys skiriamas elektroninės tekstilės kūrimui. Tai produktai su jų viduje beveik nematomai integruotais elektronikos komponentais. Vienas iš pavyzdžių – kiliminis takas, kuris pajutęs, kad patalpa perpildyta, parodo kelią link kito - laisvesnio išėjimo. Manoma, kad ateities drabužis galėtų koreguoti aplinką (pavyzdžiui, apšvietimą), sekti kūno parametrus ir sumažinti žmogaus griuvimo riziką (ypač tai svarbu vyresnio amžiaus sergantiems asmenims), o jei, nepaisant jokių pastangų, drabužis suvokia, kad žmogus vis dėlto tuoj pargrius, reikiamos drabužio dalys transformuojasi – pastorėja ar sukietėja, ar tampa oro pagalvėmis, po to – įvertina sveikatos būklę ir vykdo reikalingus veiksmus – pavyzdžiui, fiksuoja lūžį, tiekia vaistus, iškviečia pagalbą.

Dirbtinių raumenų kūrimas yra labai svarbus, siekiant palengvinti ar pakeisti judėjimo funkciją, taip pat reabilitacijoje. Medicininė tekstilė, turinti būsenos atminties funkciją, gali padidinti net ir komplikuotų operacijų sėkmingumą. Užklotai bei paklotai su šilumos kaupimo, saugojimo ir atidavimo funkcija naudotini šilumos terapijai, hipotermijos prevencijai operacinėje ar paciento intensyvios priežiūros metu. Tokios tekstilės medžiagos gali pagerinti ir įprastos, šiuo metu naudojamos medikų aprangos – operacinių chalatų, pirštinių šiluminį-fiziologinį komfortabilumą. Pasaulyje vyksta moksliniai tyrimai, skirti elektronikos integravimui į pluoštines sistemas – kuriamos pluoštotronikos technologijos.

Autoriai: Kauno technologijos universiteto profesoriai dr. Salvinija Petrulytė ir dr. Donatas Petrulis

Aut. teisės: bernardinai.lt
bernardinai.lt
Autoriai: Salvinija Petrulytė

(4)
(0)
(4)

Komentarai (4)