哈佛科学家开发出可改变形状的针织纺织品
哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院的研究人员开发出机器针织织物，能够在多种稳定形状之间转换、对运动作出反应，并作为电气开关工作。发表在《Advanced Functional Materials》期刊上的这项研究结果，由ScienceDaily报道。
多种稳定形状
由考沙莉娅·马哈德万领导的团队采用了纬编技术，工业界使用该技术生产帽子和手套。科学家选择了高弹性纱线和添纱方法，即将不同纱线置于织物的相对表面。这使得他们能够获得一种致密而厚实的材料，它会自然卷曲成三维形状。
织物中的水平和垂直条纹以不同配置组合。由此形成的结构能从一个稳定位置突然转换到另一个位置，并保持其形状，类似于电灯开关。在物理学中，材料保持多种稳定构型的能力被称为多稳态。
研究人员分析了几何形状和材料特性如何影响这种行为，并确定了针织纺织品变为多稳态的条件。他们还对其行为进行了建模，将织物视为连续材料，而非单独的纱线。
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纺织电子设备
研究人员在这些结构中加入了细导电纱线。因此，它们成为柔软、可拉伸的电气开关，在织物于不同构型之间转换时改变电气状态。
在一个原型中，多稳态针织外壳可打开和关闭一枚LED。另一种设备可放置在膝盖或手肘上：关节弯曲时织物的运动会被Arduino记录，从而能够计步。该团队还制作了一个可改变构型的灯罩，配有三个独立开关：每个开关控制一种不同颜色的灯光。
所使用的设备与已用于服装生产的工业针织机类似。作者认为，这可能有助于功能性纺织设备的规模化生产。
