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摘要:纺织加工是人类最古老的技术之一,但近年来,人们对利用它来制造“智能”纺织品重新产生了兴趣,这种纺织品可以从环境中获取能量到监测我们的健康,无所不能,瑞典研究人员发明了一种驱动器,这种驱动器可以将能量转化为运动,这种驱动器是由涂有聚合物的纤维素纱制成的,这种聚合物对电起反应。[改变世界的十大发明]外骨骼可以用来提高人类的举重能力或帮助残疾人行走,但它们依赖于体积庞大、噪音大、僵硬的电动机或气动系统。
编织和编织人造肌肉有助于创造出柔软的外骨骼,残疾人士可以在衣服下穿着这些骨骼帮助他们行走。
纺织加工是人类最古老的技术之一,但近年来,人们对利用它来制造“智能”纺织品重新产生了兴趣,这种纺织品可以从环境中获取能量到监测我们的健康,无所不能,瑞典研究人员发明了一种驱动器,这种驱动器可以将能量转化为运动,这种驱动器是由涂有聚合物的纤维素纱制成的,这种聚合物对电起反应。然后,这些纤维被编织和编织使用标准的工业机器制造纺织驱动器,被研究人员称为“textuators”。[改变世界的十大发明]
外骨骼可以用来提高人类的举重能力或帮助残疾人行走,但它们依赖于体积庞大、噪音大、僵硬的电动机或气动系统。研究人员说,他们的 ... 有朝一日可以帮助大规模生产使用纺织品加工技术的柔软无声的外骨骼,以及用于软机器人的执行器。
“我们的梦想是你可以穿在衣服下面的西装-隐藏的外骨骼,帮助老人,帮助那些受伤的人康复,领导这项研究的瑞典林克平大学应用物理学副教授埃德温·贾格说:“也许有一天,残疾人又能走路了。”研究小组从具有生物相容性和可再生性的纤维素纱线开始,将其编织成各种纺织品。然后,这些纺织品被一种叫做聚吡咯(PPy)的导电聚合物涂覆,其工艺类似于商业织物的染色。
PPy被广泛用于制造软驱动器,因为当施加低电压时,由于离子和溶剂在聚合物基质中进出,它会改变其尺寸。当这种材料覆盖在纤维上时,当施加正电压时它会收缩,当施加负电压时它会膨胀。
在今天(1月25日)的《科学进展》杂志上发表的一项最新研究中,研究人员发现织物会产生一个产生高作用力的测试器,虽然编织产生的力较小,但却是一种极具弹性的材料。
通过改变加工 ... 和编织或编织模式,Jager告诉Live Science,应该可以根据手边的具体应用定制测试器的力和应变特性。为了证明这种 ... 的能力,科学家们将一种针织物集成到一个乐高杠杆臂中,它能够举起0.07盎司(2克)的重量。
邢凡,中国重庆大学化学工程副教授,也从事智能纺织品研究,告诉Live Science,这项研究是朝着商业上可行的智能纺织品执行器迈出的有趣一步,但他补充说,仍有一些问题需要克服。
目前,这种材料仍需要浸入液体电解质中,液体电解质是PPy的离子源。这种材料的反应也比哺乳动物的肌肉慢得多,需要几分钟才能完全膨胀或收缩。
尽管如此,我相信经过多年的改进,一个可行的智能纺织执行器出现在商业投资者的办公桌上的日子已经不远了,Fan告诉Live Science,
Jager说他的团队已经在设计第二代的textuator来解决这些问题。他说,减少响应时间只是将纱线直径减小到几微米而已,这是商用纺织加工机所能做到的。研究人员还正在研究如何将电解质嵌入织物中,使其能够在空气中工作
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