新加坡南洋理工大學研發(fā)出可瞬間軟硬轉換的織物

打印派   2024-08-08 12:02:23

新加坡南洋理工大學的一個團隊研發(fā)出了一種名為 RoboFabric 的材料。這種材料受到穿山甲和犰狳鱗片的啟發(fā),由 3D打印的瓷磚和穿過微小通道的金屬纖維組成。

當纖維松弛時,瓷磚可以自由移動。一旦收縮,瓷磚就會鎖在一起,形成一個剛度提高 350 倍以上的結構。這種轉變可以將抬起重物所需的肌肉力量減少高達 40%,對患有帕金森病等運動障礙的人群有益。該織物可以按需支撐關節(jié),改善穩(wěn)定性和步態(tài),并可能取代傳統(tǒng)的石膏繃帶,提供易于拆卸、可定制的支撐。

制作 RoboFabric 支架首先需要對肢體進行 3D掃描,然后打印幾何瓷磚。金屬電纜隨后被穿過瓷磚之間的通道,連接到控制張力的設備。

“我們設想,未來骨折患者可以選擇定制一種柔軟的、類似織物的肢體支撐物,然后使其變硬,”主要研究員王奕帆解釋道?!芭c傳統(tǒng)的剛性不可拆卸的石膏相比,它們更容易穿脫。在日常使用中,關節(jié)支撐還可以幫助老年人完成日常任務,減少重負荷所需的肌肉力量?!?br/>

除了醫(yī)療用途,RoboFabric 在機器人領域也顯示出前景。它可以通過施加或去除真空壓力在柔性和剛性狀態(tài)之間轉換,一個軟體機器人可以爬行、游泳和形成保護殼就是證明。此外,配備 RoboFabric 抓手的無人機可以適應各種任務而不會影響空氣動力學性能。

南洋理工大學團隊目前正在尋求行業(yè)合作伙伴進一步開發(fā) RoboFabric


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