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由Thanh Nho Do博士领导的来自UNSW悉尼生物医学工程研究生院和Tyree Foundation Institute of Health Engineering(Tyree ihealth)的团队,生产了一种由微小柔软的人造“肌肉”构成的材料,人造“肌肉”是充满液体的长硅管,通过液压操纵移动。


这些人造肌肉其被传统纤维的螺旋线圈包围,可以根据其初始结构进行编程以收缩或膨胀成各种形状。



这些潜在的用途包括在医疗和健康场景中用作压缩服装,作为需要帮助移动的人的可穿戴辅助设备,甚至作为可以帮助被困在有限空间中的人恢复的变形软机器人。


UNSW医疗机器人实验室团队的智能纺织品既可以附着在现有的被动材料上,也可以将人工肌肉与传统纱线交织在一起,形成一种主动织物。


这些智能流体纺织品利用了液压的优势,并增加了柔软人造肌肉的快速响应、轻质、高灵活性和小尺寸。实际上,赋予了智能纺织品与人类肌肉纤维完全相同的膨胀和收缩能力。


智能纺织品可以通过编程来执行各种所需的运动和变形,例如从2D到3D的变形结构。这种材料具有显著的优点,因为它是由微型柔软的人造肌肉制成的,这种人造肌肉提供了一种薄的、柔韧的和高度舒适的结构。


它可以用于开发新的医疗压缩设备,例如,低姿态,导致更好的医疗效果。血液循环不良的患者可以从智能服装中受益,这种服装可以收缩,对浅静脉施加所需的压力,并帮助血液供应。


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运动员也使用压缩服装以更快的速度恢复,并减少训练后的肌肉疼痛,智能纺织品有潜力在这一领域得到利用。材料可以用于开发软外骨骼,使残疾人能够再次行走或增强人类的表现。



该领域的大多数现有技术仍然基于刚性机器人服装,未来可以创造一种轻便、柔软的外骨骼,看起来和感觉就像打底裤,可以像普通衣服一样穿着。这可以帮助那些行动不便的人行走。


在发表于的一篇论文中科学报告UNSW团队展示了用人造肌肉纤维制造智能纺织品的不同方法。


传统机器人在结构化环境中工作时很有效,但它们非常死板,在处理未知的变化环境时会遇到问题。普通机器人不能改变它们的形状,或者从二维平面材料开始,以便能够进入小空间,然后变形为三维物体。


利用智能纺织品的软机器人可以变形,并被用作提升机构,如从倒塌的建筑物或其他危险环境中营救人员,或用作柔软的管状夹子,可以提升材料自重346倍的物体。


UNSW团队围绕这项新技术申请了专利合作条约(PCT ),并继续致力于进一步的开发,包括集成一个软微型泵和无线通信模块,这将使一个无线系统成为可能。


新智能纺织品也有可能帮助衰竭的心脏将血液泵送到全身,特别是如果它可以自动与心跳同步以增强心脏功能。


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