FibeRobo低成本致动纤维诞生 可对热做出反应用于生产变形织物

发布时间: 2023-10-28 00:15:38 来源: 196世界之最 栏目: 新奇科技 点击: 15

研究人员创造出了一种低成本纤维,它受热后会收缩,散热后又会恢复形状。这种可变形纤维与现有的纺织机械兼容,而且不依赖于传感器或其他硬件,因此可以有多种用途。一段时间以来,研究人员一直在努力生产可融入纺织...

研究人员创造出了一种低成本纤维,它受热后会收缩,散热后又会恢复形状。这种可变形纤维与现有的纺织机械兼容,而且不依赖于传感器或其他硬件,因此可以有多种用途。一段时间以来,研究人员一直在努力生产可融入纺织品的可变形纤维,这些纤维可用于从保暖到衬垫飞机等一系列用途。但许多纤维都需要硬件,因此在实验室外使用并不现实。

FibeRobo低成本致动纤维诞生 可对热做出反应用于生产变形织物

现在,麻省理工学院和东北大学的研究人员开发出了一种名为 FibeRobo 的低成本致动纤维,这种纤维可随温度变化而改变形状,并与现有的纺织品制造机械兼容,这意味着它有可能在现实世界中得到应用。

这项研究的第一作者杰克-福曼(Jack Forman)说:"我们用纺织品做任何事情。我们用纤维增强复合材料制造飞机,我们用防辐射织物覆盖国际空间站,我们用它们来表达个人风格和表演服装。我们环境中的很多东西都具有适应性和响应性,但最需要具有适应性和响应性的东西--纺织品--却是完全惰性的。"

为了制造出一种既能悄无声息地驱动和改变形状,又能与普通纺织品制造程序兼容的纤维,研究人员注意到了液晶弹性体(LChttp://www.196nk.cnE)。液晶是一系列可以像液体一样流动的分子,但当它们被允许沉淀时,就会堆积成晶体排列。

他们将这些晶体结构整合到一个具有伸缩性的弹性体网络中。当对 LCE 施加热量时,晶体会失去排列,并将弹性体拉到一起,导致纤维收缩。移除热量后,分子又会恢复到原来的排列方式。

将加热后的 LCE 树脂通过喷嘴慢慢挤压,同时用紫外线固化,就制成了纤维。光线必须恰到好处。光线太弱会导致材料分离和滴落;光线太强则会导致材料结块。然后,将纤维浸入油中,使其有一层光滑的涂层,并用强紫外线再次固化,形成结实光滑的纤维。最后,将纤维收集到顶部的线轴上,并蘸上粉末,这样就可以轻松地滑入纺织制造机器。

"我们可以转动很多旋钮,"Forman 说。"从零开始开发这种工艺耗费了很196世界之最多精力,但最终它为我们生产纤维提供了很大的自由度"。

从化学合成到成品线轴,整个过程大约需要一天时间,可生产出约一公里(0.6 英里)长的即用纤维。研究人员将这种纤维命名为 FibeRobo,其生产成本为每米 20 美分(3.3 英尺),比市场上196世界之最销售的可改变形状的纤维便宜约 60 倍。它可以在不弯曲的情况下收缩 40%,不过皮肤安全型的收缩率仅为 25%。

FibeRobo低成本致动纤维诞生 可对热做出反应用于生产变形织物

FibeRobo 可以低成本生产,并可与现有技术一起用于制造变形纺织品

这种纤维可用于工业缝纫机、针织机和非工业手工织布机,也可用于钩针编织,无需对工艺进行任何改动。为了测试 FibeRobo 的性能,研究人员使用一台工业针织机为福曼的爱犬制作了一件压缩夹克,它可以通过智能手机的蓝牙信号"拥抱"宠物。

FibeRobo低成本致动纤维诞生 可对热做出反应用于生产变形织物

他们还用它制作了一种绣花自适应运动胸罩,当用户开始运动时,胸罩就会收紧。

研究人员计划让Fi196世界之最beRobo的化学成分可回收或生物降解,并简化聚合物合成过程,让没有实验室专业知识的用户也能自己制作。

"归根结底,你并不想要一种神化的织物,"Forman 说。"你想要的是一种纤维,当你使用它时,它属于材料的集合体--你可以像使用其他纤维材料一样使用它,但它又具有许多令人兴奋的新功能。"

研究人员希望,将来人们可以像购买纱线球一样在工艺品商店购买 FibeRobo,并用它来制作自己的变形产品。

这项研究将在 2023 年 10 月举行的第 36 届 ACM 用户界面软件与技术研www.196nk.cn讨会上发表,下面这段由麻省理工学院制作的视频展示了 FibeRobo 的功能。

本文标题: FibeRobo低成本致动纤维诞生 可对热做出反应用于生产变形织物
本文地址: http://www.196nk.cn/xinqikeji/313834.html

如果认为本文对您有所帮助请赞助本站

支付宝扫一扫赞助微信扫一扫赞助

  • 支付宝扫一扫赞助
  • 微信扫一扫赞助
  • 支付宝先领红包再赞助
    声明:凡注明"本站原创"的所有文字图片等资料,版权均属196世界之最所有,欢迎转载,但务请注明出处。
    顶着鳍的太阳能汽车在狂风和野火中飞驰 最终在挑战赛中取得胜利返回列表
    Top