智能纤维材料革新机器人触觉与可穿戴技术
2025-11-17 10:45
来源:洛桑联邦理工学院
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洛桑联邦理工学院研究人员开发出一种新型智能纤维材料,能够通过磁场控制实现形状与硬度变化。这项智能纤维技术为机器人抓取、虚拟现实触觉反馈和自适应服装等领域带来新的可能性。机织和割绒磁阻织物的结构和性能。

在《自然》杂志发表的论文中,研究团队详细介绍了这种智能纤维材料的制造工艺。他们将软磁性羰基铁颗粒与低密度聚乙烯结合,采用熔融纺丝技术制备出直径57微米的纤维,再将七根纤维捻合成螺旋结构纱线。这种设计使材料能够对磁场强度和方向做出矢量响应,突破了传统智能材料的标量控制局限。

研究人员在论文中写道:“我们的工作为刺激响应纤维材料提供了新的见解,将其从标量控制提升到复杂的矢量控制,预示着智能纺织品创新时代的到来。”

基于这种智能纤维材料,团队开发出多种应用原型。采用梭织工艺制成的布料可实现自动开合通风缝隙,未来可用于调节体温的智能服装。利用割绒工艺制作的抓取器使机器人能安全处理易碎物体,数千根磁性纤维可单独硬化并贴合物品形状。

该智能纤维材料还成功应用于虚拟现实触觉手套。当使用者抓取虚拟物体时,远程磁场会使纤维硬化或产生皮肤压力,模拟真实触感。研究团队表示将继续改进材料的耐用性和舒适性,推动智能纤维技术在商业领域的应用。

这种新型智能纤维材料的矢量控制特性,为开发更复杂的智能纺织品奠定了基础。其在机器人触觉、可穿戴设备等领域的应用前景,展示了智能材料技术的创新发展方向。

更多信息: Junhong Pu 等人,《矢量刺激响应磁流变纤维材料》,《自然》(2025)。期刊信息: 《自然》

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