வழக்கமான பின்னலை வடிவம் மாறும் ஸ்மார்ட் துணியாக்கிய ஹார்வர்ட் பொறியாளர்கள்

வழக்கமான இயந்திர பின்னல் முறையைப் பயன்படுத்தி, வடிவம் மாறும், அசைவை உணரும், சுவிட்சாகவும் செயல்படும் துணிகளை உருவாக்க முடியும் என ஹார்வர்ட் பல்கலைக்கழகத்தின் ஜான் ஏ. பால்சன் பொறியியல் மற்றும் பயன்பாட்டு அறிவியல் பள்ளி (SEAS) ஆய்வாளர்கள் நிரூபித்துள்ளனர். கௌசல்யா மகாதேவன் தலைமையிலான இந்த ஆய்வு, பேராசிரியர் கேட்டியா பெர்ட்டோல்டியின் ஆய்வகத்தில் நடத்தப்பட்டது; இதன் முடிவுகள் அட்வான்ஸ்டு ஃபங்க்ஷனல் மெட்டீரியல்ஸ் இதழில் வெளியாகியுள்ளன.

தொப்பிகளும் கையுறைகளும் பின்னப் பயன்படும் 'வெஃப்ட் நிட்டிங்' எனும் முறையை மீள் நூலுடன் ஆய்வாளர்கள் இணைத்தனர். இதற்கு 'பிளேட்டிங்' எனும் நுட்பமும் பயன்பட்டது — துணியின் இரு பக்கங்களிலும் வெவ்வேறு நூல்களை வைக்கும் முறை இது. இது தடிமனான துணியை உருவாக்கியது. இந்தத் துணி இயல்பாகவே மூன்று பரிமாண வடிவங்களாக சுருள்கிறது — வெட்டப்பட்ட டி-ஷர்ட்டின் அடிப்பகுதி மேல்நோக்கிச் சுருள்வதைப் போன்ற விளைவு இது. கிடைமட்ட மற்றும் செங்குத்து கோடுகளை முறையாக அமைப்பதன் மூலம், நிலையான வடிவங்களுக்கு இடையே 'தட்டிச்' சென்று அப்படியே நிலைத்திருக்கும் துணிகளை ஆய்வாளர்கள் உருவாக்கினர். இயற்பியலாளர்கள் இதை 'பல்நிலைத்தன்மை' (multistability) என அழைக்கின்றனர் — ஆன் அல்லது ஆஃப் நிலையில் நிலைத்திருக்கும் ஒரு மின் சுவிட்சைப் போன்றது.

மெல்லிய மின்கடத்தும் நூல்களைச் சேர்த்ததால், பல்நிலைத் துணி ஒரு மென்மையான, நீட்டக்கூடிய மின் சுவிட்சாக மாறியது. துணி ஒரு வடிவத்திலிருந்து மற்றொன்றுக்குத் தட்டும்போது அதன் மின் நிலையும் மாறுகிறது. நிலையான வடிவங்களுக்கு இடையே நகரும்போது ஒளிர்-உமிழ் இருமுனையம் (LED) எனும் சிறு விளக்கை ஆன்/ஆஃப் செய்யும் பின்னப்பட்ட ஓடு (shell) ஒன்றை ஆய்வாளர்கள் நிரூபித்துக் காட்டினர். முழங்கால் அல்லது முழங்கை மீது அணியக்கூடிய சுவிட்சு ஒன்றையும் உருவாக்கினர் — இதன் தட்டும் அசைவை ஆர்டுயினோ கட்டுப்படுத்தி படிகளை எண்ணப் பயன்படுத்தலாம். மூன்று தனித் தனி பல்நிலை சுவிட்சுகளைக் கொண்ட ஒரு விளக்குத் திரையும் காட்டினர்; துணியின் பகுதிகள் நீட்டப்படும்போது ஒவ்வொரு சுவிட்சும் வெவ்வேறு நிற வெளிச்சத்தைக் கட்டுப்படுத்தியது.

இந்த ஆய்வில் பயன்படுத்தப்பட்ட பின்னல் இயந்திரங்கள், ஆடை தொழிற்சாலைகளில் ஏற்கெனவே பயன்பாட்டிலுள்ள தொழில்துறை இயந்திரங்களை ஒத்தவை. எனவே இந்த நுட்பத்தை விரைவாகவே பெரிய அளவில் விரிவுபடுத்த முடியும் என ஆய்வாளர்கள் கூறுகின்றனர். கட்டுப்படுத்தப்பட்ட, பயனுள்ள வகையில் வளையவும் மடியவும் தட்டவும் வடிவமைக்கப்பட்ட 'நேரியல் அல்லாத இயந்திர மெட்டாமெட்டீரியல்கள்' எனும் துறையுடன் இந்த ஆய்வு துணிகளை இணைக்கிறது.

இந்த ஆய்வுக்கு அமெரிக்க தேசிய அறிவியல் அறக்கட்டளை, இராணுவ ஆய்வு அலுவலகத்தின் பல்துறை பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சி முன்முயற்சி (MURI) திட்டம், மற்றும் கடற்படை ஆய்வு அலுவலகத்தின் உபகரண மானியம் ஆகியவை நிதியுதவி அளித்தன.