Opfindelse af formændrende tekstiler kun drevet af kropsvarme

En banebrydende opfindelse inden for bærbar teknologi har potentialet til at ændre, hvordan vi interagerer med det tøj, vi har på hver dag.

En ny undersøgelse ledet af forskere ved University of Minnesota's Design of Active Materials and Structures Lab (DAMSL) og Wearable Technology Lab (WTL) beskriver udviklingen af ​​et temperaturfølsomt tekstil, der kan bruges til at skabe selvsiddende beklædningsgenstande kun drevet af kropsvarme. Studiet, ledet af kandidatstuderende Kevin Eschen og Rachael Granberry og professorerne Julianna Abel og Brad Holschuh blev for nylig udgivet i Avancerede materialeteknologier .

"Dette er et vigtigt skridt fremad i skabelsen af ​​robottekstiler til applikationer på kroppen, " sagde Holschuh. "Det er særligt spændende, fordi det løser to væsentlige problemer samtidigt:hvordan man skaber brugbar aktivering, eller bevægelse, uden at kræve væsentlig strøm eller varme, og hvordan man tilpasser et tekstil eller beklædningsgenstand til områder af kroppen, der er uregelmæssigt formet."

Tekstilerne ligner typisk strik, bortset fra, at de er skabt ved hjælp af en særlig kategori af aktive materialer - kendt som formhukommelseslegeringer (SMA'er) - som ændrer form, når de opvarmes.

I samarbejde med NASA, U af M forskere studerede de unikke dimensioner af et menneskeligt ben. De designede så efterfølgende, fremstillet og testet en SMA-baseret strikbeklædning, der præcist kan tilpasse sig et bens topografi.

"Denne teknologi krævede fremskridt på flere skalaer, " sagde Abel. "På den materielle skala, vi indstillede den til at reagere på kropstemperaturen uden ekstra strøm. Strukturelt set, vi fremstillede den for at tilpasse sig den menneskelige krops komplekse former perfekt. På systemniveau, vi skabte en operation, der kortlægger tekstilers mekaniske ydeevne til menneskelig anatomi. Hvert fremskridt er vigtigt, men, sammen, de skaber en funktionalitet, der ikke eksisterede før."

Disse strik kan bruges i brugerdefinerede beklædningsgenstande, der nemt kan forvandles fra løst til tætsiddende, og endda bøje på unikke måder for at tilpasse sig uregelmæssigt formede områder af kroppen (f.eks. bagsiden af ​​knæet). Eksempler på fremtidig brug kunne være at skabe kompressionsbeklædning, der i starten er løstsiddende og lette at tage på, som efterfølgende kan krympe for at klemme bæreren tæt.

"Dette skaber en spændende ny mulighed for at skabe tøj, der fysisk kan transformere sig over tid, som har betydelige konsekvenser for medicinsk, rumfart og kommercielle applikationer, " sagde Holschuh.

Næste skridt vil være at integrere tekstilerne i tøj i fuld størrelse, som kunne løse en række problemer, hvor pasform og tilpasning til kroppen er vigtig, såsom kompressionsstrømper af medicinsk kvalitet.