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美国Minnesota大学的研究用体热便能驱动纺织品变形

2019/11/7 11:46:00 来源: 评论(0)2

纺织科技

  美国Minnesota大学的研究人员开发了一种温感型(temperature-responsive)纺织布料,该布料仅靠体热作为动力来源,随着身体各部位的形状进行形状改变及调整。

  该布料与典型的针织产品有着相似的特性,不同之处在于该种布料使用特殊活性材料制成-又称为形状记忆合金(Shape memory alloy, SMA)-该活性材料会在温度升高时改变形状。

  它们可被订制为不同款式成衣,可轻松地塑型,从宽松变为紧身,甚至以独特的方式弯折并贴合到身体各个部位,例如膝盖后方。未来还可打造成紧身衣,自一开始的宽松合身易于穿戴,随后便紧缩充分贴合穿衣者身体。

  主导此项研究的教授之一Brad Holschuh说:“该研究成果创造了一个令人兴奋的新机会,随着时间的推移,打造出可物理转换形态的成衣,这对医学、航天和商业应用具有重大的意义。”

  该项由Minnesota大学活性材料和结构设计实验室(Design of Active Materials and Structures Lab, DAMSL)和可穿戴技术实验室(Wearable Technology Lab, WTL)共同进行的研究,还包括了2位研究生Kevin Eschen和Rachael Granberry,以及Julianna Abel教授的参与。

  Holschuh补充道:“该项研究在创建应用于人体的智慧纺织品方面迈出了重要的一步。”“令人兴奋的是,该技术同时解决了两个重大问题:如何在不需要大量动力或热能的情况下驱动布料形变的模式,以及如何使纺织品或成衣符合各身体不规则部位的形状。”

  透过与NASA的合作,研究人员对人类小腿独特的尺寸进行研究。然后,他们随后进行设计、制造和测试了一件能够精确符合腿部外形,并以脊髓性肌肉萎缩症为基础(Spinal muscular atrophy, SMA)(SMA-based)的针织成衣。

  Abel说:“这项技术需要在多个尺度范围取得改善。”“在材料规模上,在无须增加功率的条件下,我们对体温回应进行了微调。在结构上,我们制造的产品可以完美地适应人体复杂的身型。在系统层面上,我们打造一种可绘制符合人体力学性能纺织品的作业方式。”

  “每一个进步都很重要,但是,他们共同创造了一项前所未有的功能”。

  下一步就是把这些布料整合到全尺码的成衣中,这可以解决各种尺寸不佳的问题,改进服装对身体的合身和贴合度相当重要,例如医用等级的压力袜。

责任编辑:第一时间
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