Это не фантастика — исследователи из Университета штата Вашингтон разработали метод 3D-печати «умных» тканей, которые не теряют своих свойств после множества стирок и механических нагрузок. Их работа, опубликованная в журнале ACS Omega, решает две ключевые проблемы „умной“ одежды: комфорт и долговечность.

Большинство подобных технологий до сих пор жертвовали удобством ради функциональности.

Материалы часто получаются жесткими, — объясняет Ханг Лю, руководитель исследования.

Если на футболку нанесен датчик, она должна быть мягкой и эластичной, иначе носить ее будет неприятно, а точность измерений снизится.

Ранние методы встраивания электроники в ткань — например, вшивание проводящих нитей — уступают печати, но и у нее были недостатки. Команда Лю использовала 3D-печать чернилами на основе полибутиленсукцината (биоразлагаемого полиэстера) с добавлением углеродных нанотрубок. Получившиеся ткани:

• сохраняли электропроводность даже после 20 стирок,
• не трескались при 500 циклах растяжения,
• выдерживали 200 циклов трения.

Кроме того, вместо токсичных растворителей ученые применили экологичный Cyrene.

Умная одежда — перспективное направление: от мониторинга здоровья до спорта и военной экипировки. Пока это лишь часть системы — нужны еще источники питания и передача данных. «Но мы сделали важный шаг, — говорит Лю.

Этот метод решает главные барьеры массового внедрения умных тканей:

• Комфорт — материал остается мягким, как обычная одежда.
• Экологичность — биосовместимые чернила и нетоксичные растворители.
• Долговечность — выдерживает повседневную эксплуатацию.

Особенно ценно для медицины (постоянный мониторинг пациентов) и спорта (анализ движений без громоздких датчиков).

И все же пока технология не решает проблему энергопитания — без компактных батарей или беспроводной зарядки даже самые совершенные датчики бесполезны. Кроме того, стоимость таких тканей может быть высокой для массового рынка.

Ранее ученые разработали метод бесклеевой интеграции электроники в одежду.