耶魯大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)近日開發(fā)出了一種新型“機(jī)器人織物”，可以根據(jù)需求或通過感知環(huán)境來改變其形狀和硬度。未來這種材料可以應(yīng)用于高科技服裝、可自行搭建的帳篷或者機(jī)器人降落傘。
為了讓織物具有多種功能，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了具有不同能力的纖維，并將它們編織成日?？椢铩５谝环N纖維是一種充滿了名為菲爾德金屬（Field’s metal）合金顆粒的環(huán)氧樹脂，它的熔化溫度相對(duì)較低，為62℃（144°F）。這意味著它可以被輕輕加熱以使織物變得柔軟和可塑性，然后冷卻到室溫以將其鎖定為特定形狀。
該研究的主要作者 Trevor Buckner 表示：“采用菲爾德金屬打造的環(huán)氧復(fù)合材料可以像乳膠橡膠一樣柔軟，也可以像硬丙烯酸一樣堅(jiān)硬，這種材料的長(zhǎng)纖維可以縫在織物上，使其具有支撐性骨架，我們可以打開和關(guān)閉它”。
利用這種技術(shù)，該團(tuán)隊(duì)能夠使他們的智能材料具有承重性，能夠承受50克（1.8盎司）的重量，通常情況下，這種重量會(huì)使織物直接變平。該團(tuán)隊(duì)還應(yīng)用了一種可以涂抹在織物上的導(dǎo)電墨水，創(chuàng)建了可以檢測(cè)環(huán)境變化的傳感器，并讓材料做出相應(yīng)的反應(yīng)。
該研究的通訊作者 Rebecca Kramer-Bottiglio 表示：“導(dǎo)電復(fù)合材料在單個(gè)纖維周圍自凝，不會(huì)明顯改變織物的孔隙度。傳感器是可見的，但不會(huì)改變織物的質(zhì)地或透氣性，這對(duì)可穿戴應(yīng)用的舒適性很重要”。
最后，為了讓材料改變形狀和移動(dòng)，該團(tuán)隊(duì)還加入了一種形狀記憶合金（SMA）。這種東西可以通過編程來 "記住 "某個(gè)特定的形狀，這樣在它變形之后，就可以觸發(fā)它直接跳回原來的形態(tài)。在這種情況下，研究人員將SMA線壓扁成絲帶，所以他們可以根據(jù)需求將織物恢復(fù)到平面形狀。
