引言:根據一項新的研究顯示,利用刀事特殊處理的纖維素纖維織成(chéng)面(miàn)料後(hòu),遇到(d從唱ào)低電壓電力的時(shí)候,就(jiù)會(huì)像真正答弟的肌肉纖維一樣(yàng)收縮。研究者預想,這(zhè)種(zhǒng)材多雨料成(chéng)功應用後(hòu),可以幫助殘疾人作輔助習舊用力,還(hái)可以幫助體力工作人員降低工作強度和時。
紡織加工是人類最古老的技術之一,但近車體年來,大家又重新關注使用它來創造“智能(néng)”紡織品,房開并從中獲得一些對(duì)人有好(hǎo)處也老的“新能(néng)力”。
近來,瑞典林雪平大學(xué)(Link?ping Universi到美ty)的研究人員通過(guò)普通的梭織機、針織機機森分别織出平紋織物和平針織物,然後(hòu)線公將(jiāng)導電聚合物塗覆于織物表面(miàn),制筆到造出了“織物構件”,用于構成(chéng)人體外骨骼系統。
目前,已經(jīng)研究出的體外骨骼機構,可以用于提高人類的舉重能(n議風éng)力或幫助殘疾人步行,不過(guò)這(zhè)些機構多是依靠電多冷動機或氣動系統,因此特别笨重,放去噪聲也比較大,并且動作僵硬,活動不便。林雪平大學務著(xué)研究人員說(shuō),他們希望有一天這(zhè)種(zhǒn高為g)利用紡織技術加工得到(dào)的外骨骼機構可以應用于她空大規模的生産活動,以及軟體機器人上。
之所以首先采用纖維素纖維為基體開笑章(kāi)展這(zhè)項研究,主要是纖維素纖維的生物相容且可再生,并且可以利討機用針織、梭織的方法織成(chéng)很多種(zhǒng)形式。而塗覆導電聚房生合物的方法與普通的塗層染整方式類似,在織不風成(chéng)的織物上塗覆聚吡咯(PPy)導鐵志電聚合物。
1月25日在《Science Advances》發(子哥fā)表的一項新研究中,該團隊研究人員發(fā)現,梭麗了織物在電壓下可以産生較大的力,而針織物産生的力較小,不過(guò),針織物少木彈性非常好(hǎo)。
通過(guò)改變織物組織結構,這(zhè)放快種(zhǒng)織物可以變換相技內應的應力應變,為了演示這(zhè)一應力應變特性,研究人員還(hái)將(j學歌iāng)一小塊針織物綁到(dào)了樂高杠杆臂上,成(chén費業g)功提升了0.07盎司(約2克)的重量。
重慶大學(xué)化學(xué)工場還程專業的副教授邢凡也緻力于研究智能(néng)紡織品,他指出來農,林雪平大學(xué)的這(zhè)項研究是智能(néng錯光)紡織品向(xiàng)商業可行邁出的非常有意義的一步,但還(hái)少海有一些問題需要克服。
由于聚吡咯(PPy)導電聚合物的導電原理是離子在溶液音務中浸入-離開(kāi)纖維基體過(guò)程中産生電荷體計交換,而目前為止,該材料仍然需要浸沒(méi)在液體電坐樹解質中,其作為PPy的離子源。該下師材料也比哺乳動物肌肉反應慢得多,需要幾分鐘才能(néng男動)完全膨脹或收縮。
該研究團隊已經(jīng)在設計第二代的“織構件”來術快解決這(zhè)些問題。減少響應時(shí)間僅們姐僅是將(jiāng)紗線的直徑減小到(dào)幾微米,市分場場上已經(jīng)有織機可以實現。研究人員窗錯還(hái)在研究如何將(jiāng)電解質嵌入老暗織物中,使其能(néng)在空氣中操作。問行
研究人員還(hái)表示,材料不一定局限于纖維素纖維,但纖維素纖維成(ché兒吃ng)功制作出這(zhè)種(zhǒng)人音構件充分說(shuō)明了紡織品與智能(néng)材料制造功能那分(néng)構件的可行性。這(zhè)也許不是最好(hǎo)的材料,但未來嗎玩找到(dào)更适合材料的人可能兵和(néng)會(huì)受到(dào)啟發(fā),并可以利用這(z微南hè)種(zhǒng)技術作為起(qǐ)點,做出改善。
“我們的夢想是,老年人或者殘疾人可以穿著(zh爸東e)的這(zhè)種(zhǒng)服裝,行動更加方便,甚至請麗達到(dào)輔助受傷人員康複的作用。而且,我們相信,經(jīng)過(guò國理)多年的改進(jìn),一個可行的智能(néng)紡織緻動器和長出現在商業投資者的桌子上的日子不遠了。”領導這(zhè)項研究的林雪平大學(x用時ué)應用物理學(xué)家Edwin Jager如是說子現(shuō)。
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