耶魯大學研究人員創造出突破性的機器人織物
耶魯大學工程與應用科學學院的研究人員宣布,在他們所謂的機器人織物方面取得了突破。這一突破可能會帶來一些創新,比如自適應服裝、自動部署的庇護所或輕量級形狀變化的機械。Rebecca Kramer-Bottiglio教授實驗室的研究人員創造了一種機器人織物,其特點是具有致動能力、靈活性、透氣性、小的存儲足跡和輕量級。
研究人員設計的作品可以從一塊平面織物變成一個站立的承重結構。該團隊還展示了一個可穿戴的機器人止血帶,以及一個可以收起可部署織物翅膀的小飛機。研究人員專注於將功能性材料加工成纖維形態,使其能夠集成到織物中,同時保留其優勢性能。
該團隊用一種嵌入菲爾德金屬顆粒的環氧樹脂製成可變剛度纖維。這種材料是一種合金,在相對較低的溫度下會液化。冷卻時,顆粒是固態金屬,使材料更硬。溫暖時,顆粒融化成液體,使材料更柔軟。
該團隊表示,他們創造的材料可以像乳膠橡膠一樣柔軟,也可以像堅硬的亞克力一樣堅硬,而亞克力的硬度是乳膠橡膠的一千多倍。這是通過簡單地加熱或冷卻材料來實現的。該團隊還在Pickering乳液的基礎上創造了一種導電墨水,以創建能夠檢測內部或環境變化的傳感器,使織物做出適當的反應。
為了使織物移動,該團隊使用了一種形狀記憶合金線,它可以在變形後恢復到預先編程的形狀。團隊沒有使用典型的線圈技術,而是將線材壓扁成帶狀,使其幾何形狀更適合平滑的彎曲運動,團隊表示,這對於機器人織物來說是首選。