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Harvard, questo tessuto ha un talento nascosto per l'elettronica
I ricercatori della Harvard SEAS hanno realizzato tessuti a maglia capaci di cambiare forma e funzionare da interruttori elettrici. Le strutture scattano tra configurazioni diverse e mantengono quella raggiunta. Aggiungendo fili conduttivi, il gruppo ha costruito prototipi che accendono LED e rilevano il movimento delle articolazioni. Per l’elettronica indossabile si apre così una possibilità concreta: incorporare comandi morbidi ed estensibili direttamente nella struttura del tessuto.
La ricerca, guidata da Kausalya Mahadevan nel laboratorio di Katia Bertoldi e pubblicata su Advanced Functional Materials, sfrutta la multistabilità: la capacità di un oggetto di avere più configurazioni stabili. Un interruttore della luce offre un’analogia intuitiva: scatta tra due posizioni e resta in quella selezionata. Nei campioni sviluppati dal gruppo, questa proprietà nasce dall’organizzazione della maglia e dalle caratteristiche dei filati, che permettono al tessuto di incurvarsi e mantenere forme tridimensionali.
Per ottenere questo comportamento, il gruppo ha combinato filati molto elastici con una tecnica chiamata plating, che dispone fili differenti sulle due facce del tessuto. Il risultato è una maglia densa e spessa che tende ad arricciarsi spontaneamente, sfruttando un comportamento simile a quello del bordo tagliato di una maglietta. Disponendo poi strisce orizzontali e verticali secondo combinazioni precise, i ricercatori hanno prodotto strutture capaci di passare a scatto tra forme stabili.
L’aggiunta di fili conduttivi sottili ha trasformato queste strutture in interruttori che cambiano stato elettrico quando il tessuto scatta. Una dimostrazione accende e spegne un LED; un’altra colloca il dispositivo sopra un ginocchio o un gomito. Il movimento dell’articolazione provoca uno scatto rilevabile da Arduino, utilizzato nel prototipo per contare i passi. Il gruppo ha realizzato anche un paralume riconfigurabile con tre interruttori multistabili, ciascuno associato a un diverso colore della luce.
Il lavoro riguarda anche i metamateriali meccanici, strutture progettate affinché geometria e deformazione producano funzioni utili. I ricercatori hanno individuato le condizioni fisiche della multistabilità e simulato i tessuti trattandoli come materiali continui, senza ricostruire ogni singolo filo. Come nel dibattito sulla solidità dei risultati nel quantum computing, occorre però tenere distinta la proprietà fisica dimostrata dalle prestazioni di una futura tecnologia: qui sono stati presentati campioni e dispositivi dimostrativi.
La conseguenza per l’industria è la possibilità di produrre interruttori tessili attraverso lavorazioni già familiari al settore dell’abbigliamento. Le macchine impiegate sono infatti simili a quelle industriali usate per realizzare capi a maglia, una compatibilità che potrebbe facilitare il passaggio a volumi maggiori. La forma del tessuto diventa così parte del circuito di comando: piegare un’articolazione o tendere una porzione di stoffa può generare un cambiamento elettrico rilevabile.
La compatibilità produttiva non dimostra ancora che questi dispositivi siano pronti per l’uso quotidiano. I prototipi descritti non bastano a stabilire durata e lavabilità, né l’affidabilità del rilevamento durante attività diverse. Anche il monitoraggio discreto dei movimenti e il feedback tattile restano prospettive indicate dai ricercatori, senza tempi commerciali dichiarati. Il risultato verificato è più circoscritto: una struttura lavorata a maglia può mantenere più forme e usare il passaggio tra queste per azionare un circuito.
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