Майбутнє вже тут: вчені створили текстильні “м’язи”

Текстильні “м’язи” — це молода галузь досліджень, яка зародилася в Швеції в Університетах Лінчепінга та Буроса. У довгостроковій перспективі технологія може застосовуватися для створення функціонального одягу та екзоскелетів.

Про це пише TechXplore.

“Коли ми говоримо “екзоскелет”, ми бачимо перед собою майже роботизовану фігуру з незграбними механічними частинами. Але з текстильними м’язами обтисла спідня білизна може забезпечити додаткову силу, наприклад, при підійманні великої ваги”, — розповів професор Едвін Ягер з університету Лінчепінга.

У 2017 році група вчених під його керівництвом продемонструвала, як звичайна нитка з покриттям із провідного пластику може розтягуватися та стискатися під впливом електричного струму. Але одна нитка не має високої міцності, тому пізніше дослідники створили з цих ниток тканину.

“Ми контактуємо з текстилем 99% нашого життя — це одяг, який ми носимо, простирадла, на яких ми спимо, і сидіння машини, на якій ми їздимо. Існує також величезний потенціал для створення “розумного” текстилю, який може бути корисним у повсякденному житті для багатьох людей”, – розповіла Карін Баке, аспірант кафедри текстильних технологій в Університеті Буросу.

Область її досліджень – технологія текстильних матеріалів для механічного приведення в дію та тактильної комунікації (хептика). А тактильна комунікація — це область, де розробки текстильних м’язів найбільш близькі до практичного застосування.

“Обійми” на відстані

У нещодавно завершеному проєкті Horizon 2020 дослідники розробили рукав із текстильних м’язів, який може давати тактильний зворотний зв’язок.

“У проєкті ми зосередилися на тактильних відчуттях, оскільки текстильні м’язи нині надто слабкі та повільні, щоб функціонувати як справжні м’язи”, — пояснила Карін Баке.

Цей рукав дозволяє двом людям доторкнутися один до одного на відстані. Кожен користувач одягає рукав, підключений до свого комп’ютера. Коли одна людина гладить свій рукав, інша відчуває погладжування через свій рукав.

Відбувається таке: інтегровані датчики відчувають тиск людини, яка робить погладжування. Ці сигнали передаються до рукава одержувача, де текстильні м’язи скорочуються. Це створює тиск на шкіру, який сприймається як дотик.

Практичне застосування текстильних м’язів вже близько

Але ця технологія корисна не тільки для пар, які, перебувають в розлуці й хочуть торкнутися один одного.

“Для людей з порушеннями зору це може стати можливістю отримувати інформацію про навколишнє оточення через одяг, що полегшить навігацію, наприклад, у міському середовищі”, — каже професор Ягер.

Він вважає, що ця технологія також може бути використана в індустрії ігор як додаток до гарнітури віртуальної реальності, посилюючи ігрові відчуття. Наприклад, гравець може відчувати тиск на своє тіло, коли у нього стріляють у грі.

“Саме тут зараз зосереджені великі гроші. Можливо, саме в цьому напрямку нам слід рухатися, щоб швидко монетизувати продукт. Після цього можна інвестувати в інші, цікавіші програми, які принесуть користь суспільству”, — вважає професор Ягер.

Перспективи застосування текстильних м’язів

Наступний крок дослідження – збільшення ваги, яку можуть підняти текстильні м’язи. У довгостроковій перспективі вчені розраховують створити м’який екзоскелет, який виглядатиме як звичайний одяг чи спідня білизна.

За словами професора Ягера, такий екзоскелет був би дуже доречним при догляді за маломобільними людьми. Це значно полегшило б роботу доглядальниць, яким доводиться підіймати своїх пацієнтів.

Екзоскелети знадобилися б і людям похилого віку, яким важко рухатися. Це покращило б їхню якість життя та емоційний стан.

“Це також може бути актуальним для будівельників та представників інших професій, яким на роботі доводиться багато підіймати важкі речі”, — додав учений.

За словами Едвіна Ягера, розробка йде швидкими темпами, і можливо, скоро ми побачимо перший м’який екзоскелет, що функціонує.

“Я дуже радий, тому що у 2017 році у нас була одна нитка, яка могла функціонувати як м’язове волокно тільки в рідині. А тепер у нас є повністю функціональний прототип рукава. Я думаю, це фантастика, що нам вдалося пройти весь цей шлях лише за сім років”, – заявив дослідник.