仅靠身体热量驱动的变形纺织品的发明

可穿戴技术的一项突破性发明有可能改变我们与每天穿着的衣服的互动方式。

由明尼苏达大学的活性材料和结构设计实验室(DAMSL)和可穿戴技术实验室(WTL)的研究人员领导的一项新研究详细介绍了一种温度敏感型纺织品的开发，该纺织品可用于制造仅由以下材料驱动的自适配服装体热。这项由研究生凯文·埃申(Kevin Eschen)和瑞秋·格兰伯(Rachael Granberry)以及朱利安娜·阿贝尔(Julianna Abel)和布拉德·霍尔斯丘(Brad Holschuh)教授领导的研究最近发表在《先进材料技术》上。

Holschuh说：“这是在创建用于人体应用的机器人纺织品方面迈出的重要一步。” “这特别令人兴奋，因为它同时解决了两个重大问题：如何在不需要大量动力或热量的情况下创建可用的致动或运动，以及如何使纺织品或服装适应不规则形状的身体区域。”

纺织品与典型的针织物类似，不同之处在于它们是使用特殊类别的活性材料(称为形状记忆合金(SMA))制成的，该活性材料在加热时会改变形状。

M名研究人员与NASA合作研究了人类腿部的独特尺寸。然后，他们随后设计，制造和测试了可精确符合腿部外形的基于SMA的针织服装。

Abel说：“这项技术需要在多个方面取得进步。” “在材料规模上，我们对其进行了调整，以响应体温而无须增加功率。在结构上，我们制造出的产品可以完美地适应人体的复杂形状。在系统级别，我们创建了一种可绘制人体力学性能的操作图。纺织品对人体的解剖学。每一项进步都是重要的，但是，它们共同创造了一种前所未有的功能。”

这些编织物可用于定制服装，这些服装可以轻松地从宽松变为紧身，甚至以独特的方式弯曲以适应身体不规则形状的区域(例如，膝盖的后部)。将来使用的示例可能是制作最初松散且易于穿上的紧身衣，随后会收缩以紧紧挤压穿用者。

Holschuh说：“这创造了一个令人兴奋的新机会，可以制造出可以随时间进行物理转换的服装，这对医疗，航空航天和商业应用具有重大意义。”

下一步将是将纺织品整合到全尺寸的服装中，这可以解决对身体的贴身和合身性很重要的各种问题，例如医用级压力袜。