可穿戴服裝新材料,智能紡織物
可穿戴設(shè)備逐漸嵌入人們的生活,從可穿戴手環(huán)手表到可穿戴眼鏡等,智能服飾也將成為可穿戴行業(yè)追逐的方向,然而智能服飾的材料則成為其必然面臨的問(wèn)題之一。
近日,耶魯大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)就開發(fā)出了一種新型“機(jī)器人織物”,可以根據(jù)需求或通過(guò)感知環(huán)境來(lái)改變其形狀和硬度?;诖瞬牧系奶匦?,將可以應(yīng)用于智能服裝、可自行搭建的帳篷或者機(jī)器人降落傘。
其研究已發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。
為了賦予這種織物一系列的功能,研究小組創(chuàng)造了具有不同功能的纖維,并將它們編織成日??椢?。
例如,研究人員用環(huán)氧樹脂制成可變剛度纖維,這種環(huán)氧樹脂是一種在相對(duì)較低溫度下液化的合金,當(dāng)溫度較低時(shí),這些顆粒是固體金屬,能夠使材料更堅(jiān)硬;而當(dāng)溫度升高時(shí),這些顆粒則會(huì)融化成液體使材料更柔軟。這也意味著,它可以被加熱,使織物柔軟具有可塑性,然后冷卻到室溫,將其鎖定到特定形狀。
此外,為了讓材料改變形狀和移動(dòng),該團(tuán)隊(duì)還加入了一種形狀記憶合金(SMA)。這種東西可以通過(guò)編程來(lái)“記住”某個(gè)特定的形狀,這樣在它變形之后,就可以觸發(fā)它直接跳回原來(lái)的形態(tài)。
在這種情況下,研究人員將形狀記憶合金線壓扁成絲帶,以便于研究人員根據(jù)需求將織物恢復(fù)到平面形狀。
同時(shí),為了制造能檢測(cè)內(nèi)部或環(huán)境變化的傳感器,并讓織物做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng),研究人員開發(fā)了一種基于皮克林乳液的導(dǎo)電油墨,這種乳液可以降低油墨的粘度,同時(shí)也可以使用無(wú)毒溶劑。
使用這種墨水,研究人員可以把傳感器直接涂在織物上。研究人員表示,傳感器是可見(jiàn)的,但不會(huì)改變織物的質(zhì)地或透氣性,這對(duì)穿戴應(yīng)用的舒適性很重要。
當(dāng)然,機(jī)器人織物的實(shí)現(xiàn)是一次科技上的創(chuàng)新,通過(guò)使用典型的紡織制造技術(shù)將功能纖維集成到傳統(tǒng)織物中也提供了更多將科技融入生活的新途徑,也正是這些實(shí)用性才讓我們的生活能夠與科技交融。