研究人员开发出一种可以瞬间从柔软变为坚硬的织物,可能对医疗支架、机器人肢体等有益。这种材料被称为 RoboFabric,由新加坡南洋理工大学的一个团队发明。这种织物的灵感来自穿山甲和犰狳的鳞片,由 3D 打印的瓷砖组成,这些瓷砖通过穿过微小通道的金属纤维连接起来。
3D打印的 RoboFabric 支架。(图片来源:新加坡南洋理工大学)
当纤维松散时,瓷砖可以自由移动。收缩时,瓷砖会锁在一起,形成一个比原来坚硬 350 倍以上的结构。这种转变可以将举重所需的肌肉力量减少多达 40%,这对患有帕金森症等运动障碍的人很有用。这种织物可以根据需要支撑关节,改善稳定性和步态,并可以用易于拆卸、可定制的支撑物取代传统的石膏模型。
制作 RoboFabric 支架首先要对肢体进行 3D 扫描,然后打印几何图块。然后,金属电缆穿过图块之间的通道,连接到控制张力的装置。
“我们设想,未来需要石膏固定骨折的患者可以选择定制一种在变硬之前像织物一样的柔性肢体支撑,”首席研究员王一帆解释道。
“与传统的刚性且不可拆卸的石膏不同,它们只需按一下按钮即可轻松穿上或脱下。在日常使用中,关节支撑还可以帮助老年人完成日常任务,有助于减少负重所需的肌肉力量。”
除了医疗用途外,RoboFabric 在机器人技术领域也大有可为。它可以通过施加或消除真空压力在柔性和刚性状态之间转换,一个可以爬行、游泳和形成保护壳的软机器人就证明了这一点。此外,配备 RoboFabric 夹持器的无人机可以适应各种任务,而不会影响空气动力学。
NTU 团队目前正在寻求行业合作伙伴来进一步开发 RoboFabric。
来源:techspot.com
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