新纖維可以制造呼吸調(diào)節(jié)服裝

麻省理工學(xué)院和瑞典的研究人員開發(fā)的一種新型纖維可以制成衣服，它可以感知它被拉伸或壓縮的程度，然后以壓力、橫向拉伸或振動(dòng)的形式提供即時(shí)的觸覺(jué)反饋。該團(tuán)隊(duì)建議，此類面料可用于幫助訓(xùn)練歌手或運(yùn)動(dòng)員更好地控制呼吸的服裝，或幫助患者從疾病或手術(shù)中恢復(fù)以恢復(fù)呼吸模式。

多層纖維在中心包含一個(gè)流體通道，可以通過(guò)流體系統(tǒng)激活。該系統(tǒng)通過(guò)將流體介質(zhì)(例如壓縮空氣或水)加壓并釋放到通道中來(lái)控制纖維的幾何形狀，從而使纖維充當(dāng)人造肌肉。纖維還包含可拉伸傳感器，可以檢測(cè)和測(cè)量纖維的拉伸程度。由此產(chǎn)生的復(fù)合纖維足夠細(xì)且柔韌，可以使用標(biāo)準(zhǔn)商用機(jī)器進(jìn)行縫紉、機(jī)織或針織。

這種被稱為 OmniFibers 的纖維將在本周計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)用戶界面軟件和技術(shù)在線會(huì)議上發(fā)表，論文由麻省理工學(xué)院訪問(wèn)博士生和研究附屬機(jī)構(gòu) Ozgun Kilic Afsar 撰寫;Hiroshi Ishii，媒體藝術(shù)與科學(xué) Jerome B. Wiesner 教授;以及來(lái)自麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室、烏普薩拉大學(xué)和瑞典 KTH 皇家理工學(xué)院的其他八人。

新的光纖架構(gòu)具有許多關(guān)鍵特性。其極窄的尺寸和廉價(jià)材料的使用使得將纖維構(gòu)造成各種織物形式變得相對(duì)容易。它還與人體皮膚相容，因?yàn)樗耐鈱邮腔陬愃朴谄胀ň埘サ牟牧稀６?，它的快速響?yīng)時(shí)間以及它可以傳遞的力量的強(qiáng)度和多樣性允許使用觸覺(jué)(基于觸覺(jué))進(jìn)行訓(xùn)練或遠(yuǎn)程通信的快速反饋系統(tǒng)。

Afsar 表示，大多數(shù)現(xiàn)有人造肌肉纖維的缺點(diǎn)是它們要么被熱激活，當(dāng)與人體皮膚接觸時(shí)會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱，要么它們的功率效率低或訓(xùn)練過(guò)程繁重。她說(shuō)，這些系統(tǒng)通常具有緩慢的響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間，限制了它們?cè)谛枰焖俜答伒膽?yīng)用程序中的直接可用性。

作為該材料的初始測(cè)試應(yīng)用，該團(tuán)隊(duì)制作了一種歌手可以穿著的內(nèi)衣來(lái)監(jiān)測(cè)和回放呼吸肌的運(yùn)動(dòng)，然后通過(guò)同一件衣服提供動(dòng)覺(jué)反饋，以鼓勵(lì)最佳姿勢(shì)和呼吸模式以達(dá)到所需聲樂(lè)表演。“唱歌離家特別近，因?yàn)槲覌寢屖且幻鑴⊙輪T。她是一名女高音，”她說(shuō)。在這件衣服的設(shè)計(jì)和制作過(guò)程中，Afsar 與受過(guò)古典訓(xùn)練的歌劇歌手 Kelsey Cotton 密切合作。

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