Questo tessuto a maglia intelligente può attivare interruttori, contare i tuoi passi e persino cambiare forma.

      Per la maggior parte di noi, lavorare a maglia evoca maglioni, sciarpe e forse una nonna ambiziosa determinata a rendere l'inverno più alla moda. Tuttavia, i ricercatori dell'Università di Harvard hanno una visione molto più futuristica. Hanno trasformato un normale tessuto lavorato a maglia in un materiale programmabile capace di cambiare forma, fungere da interruttore elettrico, rilevare movimenti e potenzialmente formare le basi della tecnologia indossabile di domani.

      La ricerca, pubblicata in Advanced Functional Materials da scienziati della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS), dimostra come i tessuti lavorati a maglia a macchina possano "scattare" tra più forme stabili senza fare affidamento su motori o parti meccaniche rigide.

      In termini semplici, questi tessuti si comportano meno come abbigliamento e più come robot morbidi.

      Un tessuto lavorato a maglia che ricorda la sua forma

      La scoperta ruota attorno a un concetto noto come multistabilità, in cui un oggetto può stabilizzarsi naturalmente in più di una configurazione stabile. Pensate a un interruttore della luce. Non rimane a metà tra acceso e spento. Invece, scatta pulitamente in una delle due posizioni.

      Il team di Harvard è riuscito a ricreare quel comportamento utilizzando nient'altro che filati elastici appositamente selezionati e tecniche di lavorazione a maglia industriali. Guidato da Kausalya Mahadevan, ora ricercatore post-dottorato nel laboratorio della professoressa Katia Bertoldi, il progetto combina principi di ingegneria tessile con meccanica non lineare, un'area della fisica che studia come i materiali si piegano, si deformano e scattano sotto forza.

      Una lampada con paralume riconfigurabile con interruttori multistabili che corrispondono a diversi colori di luce. Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences

      Invece di modellare plastiche o ingegnerizzare polimeri complessi, i ricercatori si sono affidati alla lavorazione a maglia a trama, lo stesso processo di produzione utilizzato per realizzare indumenti quotidiani come cappelli, guanti e maglioni. Disponendo con cura diversi filati elastici utilizzando una tecnica chiamata plating, hanno creato strutture lavorate a maglia dense che si arricciano naturalmente in forme tridimensionali.

      Il risultato è un tessuto che può cambiare forma ripetutamente mentre ritorna affidabilmente a posizioni predefinite.

      Dall'abbigliamento intelligente agli interni programmabili

      Il team non si è fermato alla creazione di tessuti che cambiano forma. Per dimostrare applicazioni pratiche, i ricercatori hanno integrato filati conduttivi nel tessuto, permettendogli di funzionare come un interruttore elettrico morbido. Un prototipo accendeva e spegneva un LED semplicemente scattando tra due posizioni stabili.

      Un altro ha trasformato il tessuto in un sensore di movimento indossabile. Montato sopra il ginocchio o il gomito di una persona, il tessuto rilevava ogni scatto e trasmetteva il movimento a un controller Arduino che poteva contare i passi. Forse la dimostrazione più accattivante è stata un paralume riconfigurabile. Allungando diverse parti della struttura lavorata a maglia, gli utenti potevano attivare interruttori separati che cambiavano il colore della lampada, il tutto senza pulsanti tradizionali o elettronica che dominasse il design.

      Una lampada con paralume riconfigurabile con interruttori multistabili che corrispondono a diversi colori di luce. Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences

      Uno dei maggiori vantaggi è la scalabilità. I ricercatori hanno sviluppato questi tessuti utilizzando macchine già presenti nelle fabbriche di abbigliamento commerciali, il che significa che la tecnologia non richiede tecniche di produzione esotiche per raggiungere la produzione. Oltre all'abbigliamento, il lavoro avvicina i tessuti programmabili al campo in rapida crescita dei metamateriali meccanici, dove le strutture derivano le loro abilità uniche dalla geometria piuttosto che da elettronica complessa.

      La visione a lungo termine è ancora più ambiziosa. I ricercatori immaginano tessuti che monitorano silenziosamente il movimento del corpo, forniscono feedback tattile, rispondono ai cambiamenti ambientali o si trasformano fisicamente in forme completamente nuove su richiesta. I tessuti intelligenti esistono da anni, ma spesso si sono affidati a sensori rigidi e elettronica ingombrante cucita nel tessuto. L'approccio di Harvard suggerisce che il tessuto stesso potrebbe eventualmente diventare la tecnologia. Questo è un cambiamento sottile, ma che potrebbe ridefinire tutto, dai tracker di salute indossabili ai mobili adattivi e agli interni reattivi.