FibeRobo는 열에 반응하여 변형된 원단을 생성하는 저가형 구동 섬유입니다.

연구원들은 가열되면 수축하고 열이 소멸되면 모양을 회복하는 저렴한 섬유를 만들었습니다. 변형 가능한 섬유는 기존 섬유 기계와 호환되며 센서나 기타 하드웨어에 의존하지 않으므로 다양한 방법으로 사용할 수 있습니다. 연구자들은 직물에 결합할 수 있는 변형 가능한 섬유를 생산하기 위해 한동안 노력해 왔습니다. 이 섬유는 보온에서 항공기 패딩에 이르기까지 다양한 목적으로 사용될 수 있습니다. 그러나 많은 광섬유에는 하드웨어가 필요하므로 실험실 외부에서 사용하기에는 실용적이지 않습니다.

이제 MIT와 노스이스턴 대학의 연구원들은 온도 변화에 따라 모양이 바뀌고 기존 섬유 제조 기계와 호환되는 FibeRobo라는 저가형 작동 섬유를 개발했습니다. 이는 실제 적용 가능성이 있음을 의미합니다.

"우리는 모든 것에 직물을 사용합니다. 우리는 섬유 강화 복합재로 비행기를 만들고, 국제 우주 정거장을 방사선 방지 직물로 덮고, 이를 사용하여 개인 스타일과 기능성 의류를 표현합니다."라고 연구의 주요 저자인 Jack Forman이 말했습니다. "우리 환경의 수많은 것들이 적응력과 반응성이 뛰어나지만 가장 적응성과 반응성이 필요한 것, 즉 직물은 완전히 비활성입니다."

일반적인 섬유 제조 절차와 호환되면서 자동으로 작동하고 모양을 변경할 수 있는 섬유를 만들기 위해 연구진은 액정 엘라스토머(LCE)를 찾았습니다. 액정은 액체처럼 흐를 수 있는 일련의 분자이지만, 침전되면 결정 배열로 뭉쳐집니다.

그들은 이러한 결정 구조를 신축성 있는 엘라스토머 네트워크에 통합했습니다. LCE에 열이 가해지면 결정이 정렬을 잃고 엘라스토머를 서로 잡아당겨 섬유가 수축됩니다. 열이 제거되면 분자는 원래 배열로 돌아갑니다.

가열된 LCE 수지를 노즐을 통해 천천히 압출하고 자외선으로 경화시켜 섬유를 만듭니다. 빛이 딱 맞아야 해요. 빛이 너무 적으면 재료가 분리되어 떨어질 수 있습니다. 빛이 너무 많으면 재료가 뭉칠 수 있습니다. 그런 다음 섬유를 기름에 담가서 매끄러운 코팅을 만들고 강한 UV 광선으로 다시 경화하여 강하고 부드러운 섬유를 만듭니다. 마지막으로, 섬유는 상단의 스풀에 수집되어 분말에 담궈져 섬유 제조 기계에 쉽게 들어갈 수 있습니다.

"우리는 많은 손잡이를 돌릴 수 있습니다"라고 Forman은 말했습니다. "이 공정을 처음부터 개발하는 데 많은 노력이 필요했지만 결국 섬유 생산에 있어 많은 자유를 얻었습니다."

화학 합성부터 완성된 스풀까지 전체 과정은 약 하루가 걸리며 바로 사용할 수 있는 약 1킬로미터(0.6마일)의 섬유를 생산합니다. 연구진이 FibeRobo라고 명명한 이 섬유는 생산 비용이 미터당 20센트(3.3피트)로 시중에서 판매되는 형태 변화 섬유보다 약 60배 저렴합니다. 구부리지 않고도 40%까지 수축할 수 있지만 피부에 안전한 버전은 25%만 수축합니다.