Lần đầu chế tạo loại vải có thể tự thay đổi hình dạng

Điều đặc biệt, dù có kéo giãn, uốn nắn thế nào, loại vật liệu này đều có thể trở về hình dạng ban đầu.

Theo trang Independent, các nhà khoa học tại Trường Kỹ thuật và Khoa học ứng dụng Harvard John A. Paulson (SEAS), thuộc Đại học Harvard (Mỹ) lần đầu chế tạo sợi vải có thể biến đổi và "ghi nhớ" hình dạng được định sẵn.

Miếng vải tự trở về hình dạng bông hoa đã định sẵn - (Ảnh: SEAS).

Với mỗi sợi hay miếng vải, nhóm định hình cho chúng một cấu trúc riêng từ đầu, trước khi thay đổi hình dạng tùy ý. Khi muốn chúng trở lại như trước, nhóm chỉ cần sử dụng một loại kích thích phù hợp, thường là một dung dịch đặc biệt.

Chẳng hạn, nhóm sản xuất miếng vải được thiết kế 3D theo hình bông hoa. Khi chưa sử dụng, vải được xếp lại thành cuộn. Đến lúc cần chuyển đổi, chỉ cần cho vào dung dịch, vải lập tức biến thành bông hoa như ban đầu.

Bí mật nằm ở keratin - một loại protein xuất hiện trong tóc người. Một phần nhờ keratin, tóc người cuối cùng cũng trở về hình dạng vốn có dù bạn có chải chuốt như thế nào.

Quá trình "biến hình" của miếng vải - (Ảnh: SEAS).

Sợi vải làm từ keratin có thể "biến hóa" thành nhiều hình dạng khác nhau từ thẳng, đến xoắn, cong… Ngoài ra những sợi vải sau khi được kéo dài cũng có thể thu ngắn lại đúng với kích thước ban đầu.

Tiến sĩ Luca Cera từ Trường SEAS cho biết keratin được đưa vào cấu trúc của từng sợi vải nhỏ. Từng sợi sẽ được dệt thành miếng vải lớn hơn.

Keratin có thể thay đổi và "ghi nhớ" hình dạng bởi cấu trúc đặc biệt bên trong. Khi thiết kế, cái khó nằm ở chỗ làm thế nào để định hình được từng sợi vải bằng keratin để khi kết hợp, chúng có thể trở thành mẫu vải như mong muốn.

Loại vật liệu mới cũng dễ dàng sử dụng trong máy in 3D, giúp các nhà sản xuất dễ tạo được hình dạng mong muốn.

Sợi vải dù được kéo dài cũng có thể co lại đúng hình dạng ban đầu - (Ảnh: SEAS).

Theo nhóm nghiên cứu, keratin được lấy từ một số vải thừa hoặc đã qua sử dụng. Điều này góp phần hạn chế số lượng rác thải từ ngành công nghiệp may.

"Với dự án này, chúng tôi không chỉ có thể tái chế vải đã qua sử dụng mà còn có thể tạo ra những loại vải mới nhiều tiềm năng trong tương lai", giáo sư Kit Parker - công tác tại Trường SEAS - cho biết. Hằng năm, ngành may mặc để lại lượng rác thải rất lớn nhất nhì ra môi trường.

Theo nhóm nghiên cứu, loại vải mới có thể được ứng dụng thiết kế những trang phục tự biến đổi sao cho vừa khít với cơ thể người mặc. Một hướng khác là dùng sản xuất các loại vải dùng trong y khoa.

Nghiên cứu được đăng trên tạp chí uy tín Nature Materials.