Past-aware material networks towards tomorrow’s textile robots

Projektbeschreibung

Intelligente Fäden: von traditionellen Textilien zur Softrobotik

Um künftige Interaktionsschnittstellen zwischen Menschen, anderen Arten und der jeweiligen Umwelt zu schaffen, werden im Rahmen des ERC-finanzierten Projekts PAST-A-BOT aktive Garne in funktionale Textilmotive verwandelt. Diese Muster haben die Fähigkeit zur Wahrnehmung, Berechnung und sogar Veränderung ihrer Abmessungen oder mechanischen Eigenschaften. Durch die Kombination von traditionellem Textilhandwerk mit biologisch hergestellten Materialien wie etwa verdrillten Polymeraktoren werden im Zuge des Projekts einfache logische Datenverarbeitungseinheiten mit einer verflochtenen Struktur entwickelt. Diese Textilien werden als modulare Netzwerke fungieren, die auf Geräusche, Vibrationen und Annäherung reagieren. Diese Technologie könnte Anwendungen von weichen, stark verformbaren Rettungsrobotern und Agrofasergeweben bis hin zu sprachgesteuerter Hilfskleidung ermöglichen. Durch die gemeinsame Nutzung von quelloffenen Tools möchte das Projekt den Anwendungsbereich der Forschung auf Funktionsmaterialien erweitern.

Ziel

Textile Past-a-Bots will materialize future’s interaction interfaces between humans, other species, machines, and their environment. The foundations for this will be done by crafting active yarns into functional textile motifs, for simple sensing, computing, change in dimensions or in mechanical properties. Past-a-Bots can be dynamically assembled using these motifs, integrating the ability to detect sounds, vibrations, and proximity. The multi-sensorial functionalities allow for an ecocentric approach by combining dominant sensing pathways of diverse species.
In PAST-A-BOT, desired functionalities emerge from the intricate and interdependent optimization of chosen materials, yarn structures and textile motifs, elucidating the hierarchical construction of functional textiles. As a highlight, we aim to build a simple logic data processing unit by combining twist-coiled polymer actuators, synthesized from bio-sourced materials, with an interlaced structure. Moreover, this can be combined to motifs of new textile-based broad-band acoustic sensing or actuators allowing large dimensional change. Thus, Past-a-Bots will reframe textiles as modular networks with varying optimized functionalities responding to the local situations.
PAST-A-BOT demonstrates an interdisciplinary research strategy by corresponding with (i) collective vast knowledge of past textile crafts and (ii) envisioned alternative futures enabled by new materials and functionalities. The scenarios based on the dialogue between past and future iteratively guide the optimization of these textile units as building blocks for tomorrow’s applications. They range from soft highly deformable rescue robots to sound-sensing point-of-care agrofabrics and voice-controllable assistive clothing. The developed open-source tools will expand the scope of research beyond the current dominant applications and will be made easily adaptable to other materials-focused research programs.