可以使用液壓裝置移動(dòng)的蝴蝶和花朵

 

　　開(kāi)發(fā)的新型智能紡織品，可以進(jìn)行形狀轉(zhuǎn)換，將2D材料轉(zhuǎn)變?yōu)?D結(jié)構(gòu)。新南威爾士大學(xué)悉尼生物醫(yī)學(xué)工程研究生院和TyreeiHealthE團(tuán)隊(duì)在ThanhNhoDo博士的領(lǐng)導(dǎo)下，生產(chǎn)出一種由微小的人造肌肉纖維制成的材料，長(zhǎng)硅管充滿液體，這些液體可以通過(guò)液壓系統(tǒng)操作移動(dòng)。

 

　　這些人造肌肉纖維被傳統(tǒng)纖維螺旋式包圍，可以根據(jù)其初始結(jié)構(gòu)被編造為收縮或膨脹成各種形狀。

 

　　在ScientificReports和SoftRobotics發(fā)表最新研究成果的小組還表示：這種新的智能紡織品可以應(yīng)用于許多不同的領(lǐng)域，包括在醫(yī)療和健康場(chǎng)景中作為壓縮服裝使用，作為那些需要運(yùn)動(dòng)幫助的人的可穿戴輔助設(shè)備，甚至作為變形軟機(jī)器人來(lái)幫助人康復(fù)等。

 

　　活性紡織品

 

　　新南威爾士大學(xué)醫(yī)療機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的智能紡織品既可以附著在材料上，也可以將人工肌肉纖維與傳統(tǒng)的紗線交織在一起，形成一種活性紡織品。

 

　　Do博士表示：“這些‘智能流體紡織品’利用液壓的優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)了纖維輕便、柔軟等特性。實(shí)際上，我們賦予了智能紡織品與人造肌肉纖維完全相同的擴(kuò)張和收縮能力。我們的智能紡織品還可以通過(guò)編程來(lái)執(zhí)行各種所需的運(yùn)動(dòng)和變形，例如從2D到3D的變形結(jié)構(gòu)。”

 

　　這種材料有很大的好處就是，它是由微型柔軟的人造肌肉纖維制成的，具有薄、柔韌和高度適形的結(jié)構(gòu)。博士還建議這種智能紡織品可以用于開(kāi)發(fā)新的醫(yī)療壓縮設(shè)備，能夠帶來(lái)更好的醫(yī)療效果。例如血液循環(huán)不良的病人可以從智能服裝中受益，這些服裝可以收縮，對(duì)淺層靜脈施加所需的壓力，幫助血液供應(yīng)。運(yùn)動(dòng)員還可以使用壓縮衣來(lái)更快地恢復(fù)并減少訓(xùn)練后的肌肉酸痛。甚至研究人員還設(shè)想材料可用于開(kāi)發(fā)，使殘疾人能夠重新行走。

　　“該領(lǐng)域的大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)仍然基于剛性的機(jī)器人服裝，但我們希望我們能夠創(chuàng)造出一種輕質(zhì)、柔軟的服裝，其外觀和感覺(jué)就像緊身褲，可以像普通衣服一樣穿戴。這樣就可以幫助那些行動(dòng)不便的人行走。”Do博士說(shuō)到。

 

　　軟體機(jī)器人

 

　　除了可穿戴設(shè)備，該科學(xué)團(tuán)隊(duì)，包括該研究的第一作者PhuocThienPhan以及合作者Scientia教授NigelLovell等，也對(duì)有機(jī)會(huì)開(kāi)發(fā)所謂軟機(jī)器人的機(jī)會(huì)感興趣。

 

　　PhuocThienPhan表示：“傳統(tǒng)機(jī)器人在結(jié)構(gòu)化環(huán)境中工作時(shí)是很有效率，但它們相當(dāng)僵硬，在處理不斷變化的未知環(huán)境時(shí)可能會(huì)遇到問(wèn)題。普通機(jī)器人不能改變它們的形狀，也不能從2D平面材料進(jìn)入變形為3D物體。”

 

　　Scientia教授NigelLovell說(shuō)：“利用我們的智能紡織品制成的軟機(jī)器人可以進(jìn)行形狀轉(zhuǎn)換，例如在從倒塌的建筑物或其他危險(xiǎn)環(huán)境中救人時(shí)，可以作為一種軟體管狀抓手。而在我們的實(shí)驗(yàn)中，我們可以提起約為材料自身重量346倍重的物體。”

 

　　新南威爾士大學(xué)團(tuán)隊(duì)圍繞這項(xiàng)新技術(shù)申請(qǐng)了專(zhuān)利合作條約(PCT)，并繼續(xù)致力于進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)，包括柔軟的微型泵和無(wú)線通信模塊，智能壓縮服、可穿戴輔助設(shè)備和軟觸覺(jué)界面的臨床驗(yàn)證也在進(jìn)行中。

 

　　Do博士還獲得了澳大利亞國(guó)家心臟基金會(huì)的資助，這種新型智能紡織品有可能幫助衰竭的心臟將血液泵送到全身，特別是它可能與心跳自動(dòng)同步，以增強(qiáng)心臟功能。