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神奇!科学家研发出一种新型纤维,可以制成调节呼吸的服装

前瞻网    2021-10-21 11:23

 

产业动态

纤维是指由连续或不连续的细丝组成的物质。在动植物体内,纤维在维系组织方面起到重要作用。纤维用途广泛,可织成细线、线头和麻绳,造纸或织毡时还可以织成纤维层;同时也常用来制造其他物料,及与其他物料共同组成复合材料。

近日,麻省理工学院和瑞典的研究人员研发出了一种新型纤维,可用来制成衣物。它能感知被拉伸或压缩的程度,然后以压力、侧向拉伸或振动的形式提供即时的触觉反馈。研究人员称,此类面料制成的服装,可帮助歌手或运动员更好地控制呼吸,也可以帮助患者从疾病或手术中更快地恢复呼吸功能。

该种纤维层次复杂,其中心包含一个流体通道,可以由一个流体系统激活。该系统通过将流体介质(例如压缩空气或水)加压并释放到通道中来控制纤维的几何形状,从而使纤维充当人造肌肉来发挥作用。纤维还包含可拉伸传感器,可以检测和测量纤维的拉伸程度。由此产生的复合纤维足够细且柔韧,可以使用标准商用机器进行缝纫、机织或针织。

该种纤维比较关键的特征就在于它的尺寸极窄,使用的材料成本相对比较低,因此被造成各种各样的织物比较容易。它还与人体皮肤相容,因为它的外层是基于类似于普通聚酯的材料。

在实验过程中,研究人员用该种纤维制作了一种内衣,然后让歌手穿着这种衣服上台进行表演。在此过程中,他们会记录编织在服装中的应变传感器的运动数据。最后,他们将传感器数据转换为相应的触觉反馈。

实验结果表明,可以在纺织品中实现想要的传感和驱动模式。研究的主要作者Afsar说:“这种衣服可以记录和重放从专业歌手那里捕捉到的复杂动作,然后将其移植到非歌手、新手学习者的身上。因此,该衣物不只是从专家那里捕捉到这些知识,而且能够将这些知识以触觉的方式传递给新手小白。”

该研究论文题为“OmniFiber: Integrated Fluidic Fiber Actuators for Weaving Movement based Interactions into the Fabric of Everyday Life”,已发表在ACM Symposium on User Interface Software and Technology上。

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责任编辑: 3976DBC

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