僅利用體熱便能驅(qū)動(dòng)紡織品變形

美國Minnesota 大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種溫感型(temperature-responsive)紡織布料，該布料僅靠體熱作為動(dòng)力來源，隨著身體各部位的形狀進(jìn)行形狀改變及調(diào)整。

該布料與典型的針織產(chǎn)品有著相似的特性，不同之處在于該種布料使用特殊活性材料制成-又稱為形狀記憶合金(Shape memory alloy, SMA)-該活性材料會(huì)在溫度升高時(shí)改變形狀。

它們可被訂制為不同款式成衣，可輕松地塑型，從寬松變?yōu)榫o身，甚至以獨(dú)特的方式彎折并貼合到身體各個(gè)部位，例如膝蓋后方。未來還可打造成緊身衣，自一開始的寬松合身易于穿戴，隨后便緊縮充分貼合穿衣者身體。

主導(dǎo)此項(xiàng)研究的教授之一Brad Holschuh說：「該研究成果創(chuàng)造了一個(gè)令人興奮的新機(jī)會(huì)，隨著時(shí)間的推移，打造出可物理轉(zhuǎn)換形態(tài)的成衣，這對醫(yī)學(xué)、航天和商業(yè)應(yīng)用具有重大的意義。」

該項(xiàng)由Minnesota 大學(xué)活性材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室(Design of Active Materials and Structures Lab, DAMSL)和可穿戴技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(Wearable Technology Lab, WTL)共同進(jìn)行的研究，還包括了2位研究生Kevin Eschen和Rachael Granberry，以及Julianna Abel教授的參與。

Holschuh補(bǔ)充道：「該項(xiàng)研究在創(chuàng)建應(yīng)用于人體的智慧紡織品方面邁出了重要的一步。」 「令人興奮的是，該技術(shù)同時(shí)解決了兩個(gè)重大問題：如何在不需要大量動(dòng)力或熱能的情況下驅(qū)動(dòng)布料形變的模式，以及如何使紡織品或成衣符合各身體不規(guī)則部位的形狀。」

透過與NASA的合作，研究人員對人類小腿獨(dú)特的尺寸進(jìn)行研究。然后，他們隨后進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造和測試了一件能夠精確符合腿部外形，并以脊髓性肌肉萎縮癥為基礎(chǔ)(Spinal muscular atrophy, SMA)(SMA-based)的針織成衣。

Abel說：「這項(xiàng)技術(shù)需要在多個(gè)尺度范圍取得改善。」「在材料規(guī)模上，在無須增加功率的條件下，我們對體溫回應(yīng)進(jìn)行了微調(diào)。在結(jié)構(gòu)上，我們制造的產(chǎn)品可以完美地適應(yīng)人體復(fù)雜的身型。在系統(tǒng)層面上，我們打造一種可繪制符合人體力學(xué)性能紡織品的作業(yè)方式。」

「每一個(gè)進(jìn)步都很重要，但是，他們共同創(chuàng)造了一項(xiàng)前所未有的功能」。

下一步就是把這些布料整合到全尺碼的成衣中，這可以解決各種尺寸不佳的問題，改進(jìn)服裝對身體的合身和貼合度相當(dāng)重要，例如醫(yī)用等級的壓力襪。