僅靠身體熱量驅(qū)動(dòng)的變形紡織品的發(fā)明

可穿戴技術(shù)的一項(xiàng)突破性發(fā)明有可能改變我們與每天穿著的衣服的互動(dòng)方式。

由明尼蘇達(dá)大學(xué)的活性材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室(DAMSL)和可穿戴技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(WTL)的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究詳細(xì)介紹了一種溫度敏感型紡織品的開(kāi)發(fā)，該紡織品可用于制造僅由以下材料驅(qū)動(dòng)的自適配服裝體熱。這項(xiàng)由研究生凱文·埃申(Kevin Eschen)和瑞秋·格蘭伯(Rachael Granberry)以及朱利安娜·阿貝爾(Julianna Abel)和布拉德·霍爾斯丘(Brad Holschuh)教授領(lǐng)導(dǎo)的研究最近發(fā)表在《先進(jìn)材料技術(shù)》上。

Holschuh說(shuō)：“這是在創(chuàng)建用于人體應(yīng)用的機(jī)器人紡織品方面邁出的重要一步。” “這特別令人興奮，因?yàn)樗瑫r(shí)解決了兩個(gè)重大問(wèn)題：如何在不需要大量動(dòng)力或熱量的情況下創(chuàng)建可用的致動(dòng)或運(yùn)動(dòng)，以及如何使紡織品或服裝適應(yīng)不規(guī)則形狀的身體區(qū)域。”

紡織品與典型的針織物類似，不同之處在于它們是使用特殊類別的活性材料(稱為形狀記憶合金(SMA))制成的，該活性材料在加熱時(shí)會(huì)改變形狀。

M名研究人員與NASA合作研究了人類腿部的獨(dú)特尺寸。然后，他們隨后設(shè)計(jì)，制造和測(cè)試了可精確符合腿部外形的基于SMA的針織服裝。

Abel說(shuō)：“這項(xiàng)技術(shù)需要在多個(gè)方面取得進(jìn)步。” “在材料規(guī)模上，我們對(duì)其進(jìn)行了調(diào)整，以響應(yīng)體溫而無(wú)須增加功率。在結(jié)構(gòu)上，我們制造出的產(chǎn)品可以完美地適應(yīng)人體的復(fù)雜形狀。在系統(tǒng)級(jí)別，我們創(chuàng)建了一種可繪制人體力學(xué)性能的操作圖。紡織品對(duì)人體的解剖學(xué)。每一項(xiàng)進(jìn)步都是重要的，但是，它們共同創(chuàng)造了一種前所未有的功能。”

這些編織物可用于定制服裝，這些服裝可以輕松地從寬松變?yōu)榫o身，甚至以獨(dú)特的方式彎曲以適應(yīng)身體不規(guī)則形狀的區(qū)域(例如，膝蓋的后部)。將來(lái)使用的示例可能是制作最初松散且易于穿上的緊身衣，隨后會(huì)收縮以緊緊擠壓穿用者。

Holschuh說(shuō)：“這創(chuàng)造了一個(gè)令人興奮的新機(jī)會(huì)，可以制造出可以隨時(shí)間進(jìn)行物理轉(zhuǎn)換的服裝，這對(duì)醫(yī)療，航空航天和商業(yè)應(yīng)用具有重大意義。”

下一步將是將紡織品整合到全尺寸的服裝中，這可以解決對(duì)身體的貼身和合身性很重要的各種問(wèn)題，例如醫(yī)用級(jí)壓力襪。