熱と電気に反応する「スマートファブリック」
熱と電気に反応する「スマートファブリック」 / Credit:Milad Kamkar(University of Waterloo)_New programmable smart fabric responds to temperature and electricity(2023)
technology

熱と電気で色と形を変える布素材を開発!

2023.04.30 Sunday

科学技術の進展により、コンピュータは「持ち運ぶもの」から「身に着けるもの」へと変化してきました。

「スマートウォッチ」や「スマートグラス」などのウェアラブルデバイスは、今や当たり前の存在です。

そして、これらウェアラブルデバイスの次の段階が、メガネや腕時計といった付属品ではなく、服の布地自体をデジタルデバイス化する「スマートファブリック」です。

この技術は着るだけで身体活動を測定できたり、服自体がディスプレイの様に機能することを目指します。

今回、カナダのウォータールー大学(University of Waterloo)化学工学科に所属するミラド・カムカー氏ら研究チームは、熱と電気で色と形を変えるスマートファブリックを開発することに成功しました。

通常の布のような柔軟性を持ちながら、刺激に応じて曲がったり瞬時に見た目が変化したりするため、衣服やVR、ロボティクスなど様々な分野への応用が可能です。

研究の詳細は、2023年2月19日付の科学誌『Nano-Micro Small』に掲載されました。

New programmable smart fabric responds to temperature and electricity https://uwaterloo.ca/news/media/new-programmable-smart-fabric-responds-temperature-and Novel smart fabric first to change color, shape with heat and electricity https://newatlas.com/materials/novel-smart-fabric-first-change-color-shape-heat-electricity/
Multi-Stimuli Dually-Responsive Intelligent Woven Structures with Local Programmability for Biomimetic Applications https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202207900

種類の異なる繊維を織り込んだ「スマートファブリック」

センサー、チップ、LEDなどを組み込んだ布素材「スマートファブリック」の開発が近年盛んになっています。

例えば、こうした素材を使って「着るディスプレイ」などが誕生しています。

普通の衣服のように洗濯も可能でありながら、任意の映像や文字を表示させられるのです。

電子布で作られた「着るディスプレイ」が登場 メッセージ送受信や地図表示が衣服で可能に?!

これは映像に特化したスマートファブリックですが、他の機能を持たせたスマートファブリックの開発も進んでいます。

今回、カムカー氏ら研究チームが開発したのは、熱と電気に反応してと形の両方を変化させるスマートファブリックです。

電気もしくは温度で色と形が変わる新材料
電気もしくは温度で色と形が変わる新材料 / Credit:Multiscale Materials Design Centre(YouTube)_SMART TEXTILE(2023)

1つの刺激で1つの反応を見せる刺激応答性材料(例えば「熱で曲がる」など)は珍しくありませんが、新しいスマートファブリックは、「複数の刺激」による「複数の反応」を可能にした点で新しいものです。

この新素材は、異なる素材のよこ糸とたて糸を従来の織機と同様の装置を使って作成されました。

複数の繊維で織られた布素材
複数の繊維で織られた布素材 / Credit:Milad Kamkar(University of Waterloo)et al., Nano-Micro Small(2023)

よこ糸には、ペットボトルの名称の由来でもあり、形状記憶の特性を持つ素材「ポリエチレンテレフタラート(PET)」と、温度変化で色が変わる材料「サーモクロミックマイクロカプセル(TMC)」が使用されています。

たて糸には、電気的特性を持つ「ステンレス鋼繊維」とPETでできた混紡糸が用いられました。

柔らかい素材と硬い繊維の組み合わせにより、丈夫でありながら布のような柔軟性を備えることができました。

次ページ熱と電気の2つの刺激に反応し、色と形を変化させる

<

1

2

>

人気記事ランキング

  • TODAY
  • WEEK
  • MONTH

Amazonお買い得品ランキング

テクノロジーのニュースtechnology news

もっと見る

役立つ科学情報

注目の科学ニュースpick up !!