科学家打造“机器人织物”:未来可自行搭建帐篷

耶鲁大学的科研团队近日开发出了一种新型“机器人织物”,可以根据需求或通过感知环境来改变其形状和硬度。未来这种材料可以应用于高科技服装、可自行搭建的帐篷或者机器人降落伞。

科学家打造“机器人织物”:未来可自行搭建帐篷

为了让织物具有多种功能,团队创造了具有不同能力的纤维,并将它们编织成日常织物。第一种纤维是一种充满了名为菲尔德金属(Field’s metal)合金颗粒的环氧树脂,它的熔化温度相对较低,为62℃(144°F)。这意味着它可以被轻轻加热以使织物变得柔软和可塑性,然后冷却到室温以将其锁定为特定形状。

该研究的主要作者 Trevor Buckner 表示:“采用菲尔德金属打造的环氧复合材料可以像乳胶橡胶一样柔软,也可以像硬丙烯酸一样坚硬,这种材料的长纤维可以缝在织物上,使其具有支撑性骨架,我们可以打开和关闭它”。

利用这种技术,该团队能够使他们的智能材料具有承重性,能够承受50克(1.8盎司)的重量,通常情况下,这种重量会使织物直接变平。该团队还应用了一种可以涂抹在织物上的导电墨水,创建了可以检测环境变化的传感器,并让材料做出相应的反应。

该研究的通讯作者 Rebecca Kramer-Bottiglio 表示:“导电复合材料在单个纤维周围自凝,不会明显改变织物的孔隙度。传感器是可见的,但不会改变织物的质地或透气性,这对可穿戴应用的舒适性很重要”。

最后,为了让材料改变形状和移动,该团队还加入了一种形状记忆合金(SMA)。这种东西可以通过编程来 “记住 “某个特定的形状,这样在它变形之后,就可以触发它直接跳回原来的形态。在这种情况下,研究人员将SMA线压扁成丝带,所以他们可以根据需求将织物恢复到平面形状。

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