Científicos de Harvard transforman el tejido de punto en un textil inteligente que cambia de forma

El Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) realizó un avance significativo al transformar técnicas de tejido convencionales en una plataforma para crear textiles inteligentes que pueden cambiar de forma y realizar funciones útiles. Este desarrollo, que combina hilos elásticos y técnicas de tejido industrial, permitió la creación de textiles gruesos que se curvan naturalmente y se bloquean en múltiples configuraciones estables, similar a un interruptor de luz que se activa y desactiva.

El equipo, liderado por la reciente graduada de doctorado Kausalya Mahadevan, demostró que el tejido de punto puede ser utilizado para generar estructuras que "saltan" de una forma estable a otra, un fenómeno conocido como multistabilidad. Los hallazgos fueron publicados en la revista Advanced Functional Materials.

Mahadevan, quien comenzó a trabajar en el laboratorio de Katia Bertoldi, profesora de mecánica aplicada, expresó su entusiasmo por la ingeniería de textiles: "Nuestras ideas sobre la multistabilidad en textiles surgieron de la inspiración en artistas textiles y cómo abordan las estructuras, combinadas con la forma en que el laboratorio ha pensado tradicionalmente sobre la mecánica no lineal en sólidos".

En lugar de utilizar polímeros moldeados, los investigadores emplearon el tejido de punto, una técnica industrial comúnmente utilizada para la producción de gorros y guantes, para crear estructuras curvas complejas solo con hilo. Seleccionaron hilos altamente elásticos y utilizaron un método de tejido llamado plating, que coloca diferentes hilos en lados opuestos del textil, resultando en telas densas que se curvan en formas tridimensionales.

Los investigadores organizaron franjas horizontales y verticales en combinaciones sistemáticas, permitiendo que los textiles saltaran entre diferentes configuraciones y permanecieran estables en cada una, como un interruptor que puede estar encendido o apagado. Al estudiar cómo la geometría del tejido y las propiedades del material influenciaban este comportamiento, determinaron las condiciones físicas necesarias para que los textiles de punto se volvieran multistables.

Además, incorporaron hilos conductores para demostrar cómo esta tecnología podría ser utilizada en dispositivos prácticos. Estos hilos transformaron las estructuras tejidas en interruptores eléctricos suaves y flexibles que cambian su estado eléctrico cuando el tejido salta de una configuración a otra.

En una de las demostraciones, el equipo creó una carcasa de tejido de punto multistable que encendía y apagaba un LED a medida que el textil se movía entre sus estados estables. También desarrollaron un interruptor textil portátil que se puede colocar sobre una rodilla o codo, detectando el movimiento al doblar la articulación y utilizándolo para contar pasos. Otro prototipo fue una pantalla de lámpara reconfigurable con tres interruptores multistables, cada uno controlando un color diferente de luz.

Este trabajo no solo acerca a los textiles al campo de los metamateriales mecánicos no lineales, sino que sugiere que los dispositivos basados en esta técnica podrían escalarse rápidamente, dado que las máquinas utilizadas son similares a las que ya se encuentran en fábricas de prendas de vestir. Mahadevan ve oportunidades adicionales para utilizar la multistabilidad en la creación de tejidos que combinen suavidad, construcción sin costuras y funcionalidad, imaginando un futuro en el que los textiles puedan rastrear el movimiento corporal, proporcionar retroalimentación táctil o cambiar su forma física según sea necesario.

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