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Diseño Textil y materiales sensibles a estímulos ambientales

Los zarcillos de contracción de este textil insinúan un futuro de materiales programables. Ambientes receptivos. No se necesitan robots. El proyecto Active Textile utiliza las propiedades naturales de diversos materiales para crear textiles respetuosos con el medio ambiente sin la robótica.

De abril a octubre, la exhibición The Senses: Design Beyond Vision,en el Cooper Hewitt, Smithsonian Design Museum,  les pide a los visitantes que sientan, huelan, prueben, escuchen y que de otra manera se relacionen con el arte y el diseño. Es una visión compacta y organizada del futuro de los materiales aplicados, un campo subestimado pero consecuente en la intersección del diseño, la estética, la ingeniería, la química y la física. En la exhibición se puede acariciar un muro ondulado cubierto con un pelaje sintético oscuro, el movimiento de las manos sobre el muro activa los sensores en el pelaje que, al mismo tiempo activaron la música de la orquesta sinfónica, llenando la habitación.

El Proyecto Active Textile, es el prototipo funcional más grande de una nueva clase de materiales que responden a los estímulos ambientales por sí solos, sin la participación de la robótica. El material, que recuerda a los mechones de una fronda de palma o los flagelos que fluyen de una bacteria, está diseñado para expandirse o contraerse en respuesta al calor y la luz.

Desde lejos, Active Textile, que es un esfuerzo de colaboración entre Designtex, la empresa de muebles Steelcase y el Laboratorio de autoensamblaje del MIT, parece un organismo vivo. Está construido como una partición japonesa: alto y ancho, pero plegable. La capa externa de la tela es gris, con un degradado que corre de rojo a azul detrás de ella. A los efectos de la exposición, el textil se ilumina desde atrás con lámparas de calor, dispuestas para moverse rítmicamente hacia arriba y hacia abajo como un sol en miniatura.

 

A diferencia de las telas tradicionales, que simplemente se sientan allí, muertas y mudas al ambiente circundante, los cortes en forma de galón en Active Textile se abren y cierran en respuesta al movimiento de la lámpara. Mientras están bañados por el calor, pequeñas volutas se abren. A medida que la luz se retira, la franja se tensa. Le da a toda la instalación una sensación frágil pero acogedora, como hojas de palmera meciéndose con la brisa.

Para toda la delicada belleza de Active Textile, la ciencia que sustenta el proyecto es un bocado técnico. «Son seis capas», explica Derby mientras bebe té en el patio del museo Cooper Hewitt. Una tela pura de poliéster impreso, mejora el brillo de la lámpara. Una pantalla de aluminio le da al textil su forma. Y los adhesivos mantienen todo unido. Pero el comportamiento realista del material proviene de la reacción entre los dos estratos superiores, una tela facial impresa y la película de polietileno de baja densidad a la que está laminada.

Estas capas superficiales fueron cuidadosamente seleccionadas por algo llamado «coeficiente de expansión térmica», según Derby. Cada material, desde las vigas de madera en el techo hasta el concreto debajo de los pies, reacciona al calor de maneras ligeramente diferentes. Esto sucede naturalmente, todo el tiempo, a menudo sin previo aviso.

La verdadera innovación en Active Textile proviene de la decisión del equipo de fabricación de aprovechar este comportamiento. Al laminar dos materiales cuidadosamente seleccionados con diferentes coeficientes, el equipo de producción descubrió que podían provocar en el textil una respuesta consistente y visible al calor. Por sí solo, una de esas capas podría no cambiar mucho en respuesta a una lámpara de calor. Pero, en conjunto, las capas se abren o se cierran a medida que se calientan y se enfrían.

El laboratorio de autoensamblaje del MIT está avanzando en la idea de la impresión 4D. La cuarta dimensión, en la mente del fundador del laboratorio, Skylar Tibbits, es el tiempo.

Skylar Tibbits es el fundador y codirector del Self-Assembly Lab en MIT y el progenitor del proyecto Active Textile. En 2014, Tibbits presentó una charla TED ¨El futuro de lo que él llamó impresión 4D». Mientras que la impresión 3D enfatiza el ancho, la altura, la profundidad o la amplitud, Tibbits propuso una cuarta dimensión del tiempo.

Los materiales pueden diseñarse para «autoensamblarse» o transformarse después de que se produjeron inicialmente. «Esto es como la robótica sin cables o motores», le dijo a la audiencia de TED. Podríamos algún día imprimir e instalar tuberías inherentemente capaces de expandirse o contraerse de acuerdo con el flujo de agua, dijo, o implementar nanobots de administración de medicamentos que se ensamblen. La rigidez, sugería la charla, pronto podría ser cosa del pasado.

Los textiles básicos fueron un terreno de prueba natural para los materiales programables de las primeras etapas. «Estábamos haciendo pequeñas muestras», dijo Tibbits. Se basaron en bases de datos comunes para determinar las propiedades térmicas de diversos materiales y probaron combinaciones de varios textiles a pequeña escala. El objetivo principal fue obtener nuevos conocimientos y crear una prueba de concepto. «Pero luego la colaboración con Steelcase y Designtex fue: ‘¿Por qué no traducimos esto al mercado?’. Juntos, los tres equipos se concentraron en los materiales que querían usar para la vitrina de Cooper Hewitt, así como detalles más pequeños pero no menos importantes como el color y el corte. El efecto de color acumulativo, que a los ojos se parece a una ciruela fresca, es hermoso, pero también es esencial para la absorción de energía. «Todos los diferentes colores del espectro absorberán diferentes cantidades de luz, esencialmente diferentes cantidades de temperatura», dice Tibbits.

Cuanto más oscuro es un color, más luz absorbe; cuanto más blanco, más refleja. Del mismo modo, los galones danzantes determinaron la intensidad del movimiento del textil. «Esos cortes realmente cambian la geometría», dice Tibbits. «Básicamente, cuanto más larga es una viga, menos fuerza se necesita para transformarla al final. Si tienes tiras largas, van a ser mucho más activas que si tienes pequeñas «.

Los proyectos textiles programables pasados ​​parecían pieles de lagarto, la superficie cubierta de diminutos triángulos que responden a la luz, o responde al movimiento. Si bien el proceso de prueba de tales mezclas de materiales es laborioso, dice Tibbits, gracias a Steelcase y Designtex, el proceso de construcción es más fácil que nunca. Con un laminador industrial y máquinas de corte controladas por computadora, «podemos hacerlo en grandes cantidades, en muchos textiles diferentes», dice.

«Vemos algunos casos en los que no se pliega en una disposición perfectamente plana», dijo, refiriéndose a algunos zarcillos que permanecieron abiertos incluso cuando el calor retrocedía. Todos los materiales pierden su fuerza y ​​sensibilidad con el tiempo. El Textil Activo no es diferente, aunque el proceso de deformación se acelera en su imperfecta pantalla interior, donde las lámparas de calor severas imitan al suave sol que pasa. Estas imperfecciones pueden ser frustrantes para un futuro propietario teórico, que pagó para colgar Textiles Activos en sus ventanas. Pero teniendo en cuenta pequeñas deformidades son un hecho de la vida, estos se sienten como un reflejo de la vitalidad fundamental del textil. Esa vitalidad es esencial para la visión de Tibbits.

La gente solía entender, apreciar y utilizar las peculiaridades de los materiales naturales, dice. «Hemos perdido mucho de ese conocimiento», dice Tibbits. «Ahora, tendemos a tirarle la robótica». Al evitar las pantallas y los cables, Tibbits ha utilizado la tecnología más moderna disponible, como los laminadores y las máquinas de corte, para crear materiales decididamente simples. En el proceso, él y sus colaboradores están borrando los límites entre lo nostálgico y lo futurista. «Muchas de esas [formas de conocimiento] más antiguas o artesanales sobre cómo responderá el material [pueden] resolver un problema para usted», dice Derby.

Material sensible al diseño, Textile Active SteelSource. El mejor uso para estos materiales cambiantes esta aún por determinarse. Un textil programable probablemente no estará en nuestros hogares u oficinas pronto. Designtex, Steelcase y el laboratorio de autoensamblaje dicen que hay más por hacer para refinar estos materiales y encontrar un mercado apropiado. En los meses y años venideros, las lecciones aprendidas en la producción de este prototipo se pueden canalizar a un tono receptivo, pantalla inteligente de privacidad u otro objeto que ni siquiera se haya soñado todavía.

Fuente: Popular Cience

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