Материалы, обладающие способностью после деформации возвращаться в исходное состояние, находят широкое применение в аэрокосмической промышленности, робототехнике и даже в сфере моды.
Исследователям из Гарвардского университета удалось получить из шерстяных отходов новый материал со свойствами, которые позволяют использовать его для создании меняющей форму одежды.
Основа материала – волокнистый белок кератин, содержащийся в волосах, ногтях, раковинах моллюсков, а также в шерсти. Кератин обладает рядом полезных свойств, которые могут заинтересовать материаловедов, поскольку он образует спиралевидную структуру в виде единой цепи – альфа-спирали. Соединив их в достаточном количестве, ученые получили прочное волокно, обладающее памятью формы.
Исследователи начали с 3D-печати кератиновых листов различной формы, запрограммировав их «исходное» состояние путем помещения в раствор перекиси водорода и мононатрийфосфата. Оказывая на листы различные виды воздействия, материалу можно на какое-то время придавать самые разные формы.
Например, в одном из экспериментов команда жестко «зафиксировала» кератиновый лист в форме сложной звезды оригами. Однако, когда звезду поместили в воду, она развернулась и сделалась податливой, что позволило ученым свернуть ее в плотную трубку. Далее по мере высыхания форма трубки стала ее новой стабильной структурой, но после очередных «водных процедур» трубка вновь превратилась в звездочку оригами.
Исследователи предлагают использовать новую технологию для изготовления удобных бюстгальтеров с настраиваемыми формами и размерами чашек, футболок одного размера, которые тем не менее будут впору всем, или одежды с вентиляционными порами, открывающимися под воздействием влаги.
