滑铁卢大学研究人员开发的一种新型智能材料可同时被热和电激活,使其成为有史以来第一个对两种不同刺激做出反应的材料。

新型可编程智能织物响应温度和电力

独特的设计为广泛的潜在应用铺平了道路,包括在冬天从汽车步行到办公室时保暖的衣服,以及在碰撞后恢复原状的汽车保险杠。

由回收塑料制成的聚合物纳米复合纤维价格低廉,可编程织物可以在施加刺激时改变其颜色和形状。

“作为一种可穿戴材料,它在人工智能、机器人和虚拟现实游戏和体验方面几乎具有无限潜力,”滑铁卢大学化学工程教授MiladKamkar博士说。“想象一下在虚拟世界中引发更深入冒险的感觉温暖或物理触发。”

新颖的织物设计是软硬材料完美结合的产物,在编织结构中结合了高度工程化的聚合物复合材料和不锈钢。

研究人员创造了一种类似于传统织机的设备来编织智能织物。由此产生的过程非常通用,可以实现设计自由和对织物特性的宏观控制。

该织物还可以通过比以前的系统更低的电压激活,从而使其更节能、更具成本效益。此外,较低的电压允许集成到更小、更便携的设备中,使其适用于生物医学设备和环境传感器。

滑铁卢多尺度材料设计(MMD)中心主任Kamkar说:“这些智能材料的想法最初是从仿生学科学中孕育和诞生的。”

“通过感知温度等环境刺激并做出反应的能力,这证明了我们的新材料可以与环境相互作用以监测生态系统而不破坏生态系统的概念。”

研究人员的下一步是提高织物在机器人领域应用的形状记忆性能。目的是构建一个能够有效承载和转移重量以完成任务的机器人。