Ученые EPFL создали растяжимые проводящие волокна для умной одежды

Инженеры из швейцарской лаборатории EPFL создали гибкие электропроводящие нити, которые не теряют связи даже при сильном растяжении — более чем в десять раз от исходной длины. Такие нити могут стать основой для одежды, отслеживающей движения тела, или для датчиков в мягких протезах и роботах.

В основе технологии — безопасный металл, жидкий при комнатной температуре. Это смесь галлия и индия, не токсичная и хорошо проводящая ток. Главная трудность при работе с таким материалом — удержать его внутри мягкой и растяжимой оболочки так, чтобы он не разрывался и не терял проводимость при движении. Учёные справились с этим, применив метод, похожий на производство оптических волокон: сначала формируют толстую заготовку со сложным внутренним узором, а потом нагревают и вытягивают её в тонкую нить.

Во время вытягивания капли жидкого металла выстраиваются в сплошные проводящие каналы только в тех зонах, где это нужно. Остальная часть нити остаётся изолирующей. Это позволяет заранее «программировать» функции каждой нити — где она будет чувствовать движение, а где просто передавать сигнал.

В тестах исследователи вшили такие нити в эластичный наколенник. Устройство точно фиксировало сгибание колена при ходьбе, беге и приседаниях, воссоздавая траекторию движений. По словам руководителя проекта Фабьена Сорина, ту же технологию можно использовать для контроля за состоянием локтей, запястий или лодыжек.

Следующий шаг — наладить массовое производство. При масштабировании такие нити можно вплетать в метры ткани, превращая обычную одежду в «умную» — способную следить за здоровьем, помогать в реабилитации или управлять внешними устройствами.

Источник: InterestingEngineering