一种新型智能织物可根据温度自行充气和放气

2020年07月06日 20:06 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

怀斯研究所的研究人员开发了一种新型智能织物,它可以根据温度依赖性的液气相变化进行充气和放气。研究人员认为,这种新型智能织物可用于制造软体机器人,或者使用一种特殊设计的织物来帮助进行康复治疗,以及作为增强剂在执行剧烈任务时保护穿戴者。

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该团队还认为,这种智能织物可以用于非穿戴式但独立运作的设备中。这些设备包括基于纺织品的软机器人等设备,以帮助肌肉和激活神经纤维等组织修复损伤或首先防止对它们的损伤。软机器人可以以适当的频率和精确的位置对身体施加物理力。

通常而言,软性机器人都是气动驱动的,需要一个压缩机来调制内部的气压以及需要装配笨重的管道。而这种新研发的智能热致动纺织品又名STATs,可以通过电控制纺织品中的液体-蒸汽相变来引起压力变化。这样一来,就无需使用气动系绳,并可以开辟了新织物机器人应用。

研究人员表示,他们的目标是要设计出能够利用集成的闭环反馈控制进行电子感应和驱动的机器织物,从而实现自我调节。该材料还必须以任意形状和大批量制造。STATs可以支持所有这些功能,而且重量轻,不显眼。

STATs采用市售的编织纺织膜制造成严密密封的小袋,上面涂有一层可热封的热塑性聚氨酯,其中包含了嵌入式电活性元件。该团队使用一种被称为NOVEC 7000的工程流体为STATs内部的电子元件提供动态动力,这种流体只需要受热汽化,体积即可膨胀100倍,使机器人纺织品能够在很大范围内增加和减少内部压力,在室温下可产生约75千帕的峰值压力。

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