开发加热时会改变形状的织物
2023-03-15 16:34:35
来源：phys.org
阿尔托大学开发的新型纺织品在受热时会改变形状，为设计师提供了广泛的新选择。除了提供可调节的美学效果外，响应式智能织物还可以帮助监测人们的健康状况、改善隔热性能，并为管理室内声学和室内设计提供新工具。
新面料将旧技术和新方法结合在一起。液晶弹性体 (LCE) 是在 1980 年代开发的。LCEs 是一种智能材料，可以对热、光或其他刺激作出反应，它们已被用作软机器人的薄膜。虽然 LCEs 已经被制成纤维，但到目前为止它们还没有被制成纺织品。
与剑桥大学的研究人员合作，由 Jaana Vapaavuori 教授领导的阿尔托多功能材料设计研究小组的团队现在已经使用 LCE 纱线使用传统的纺织工艺技术制造机织织物，并测试了织物的性能。研究结果发表在Advanced Materials上。
该团队将 LCE 纱线编织成不同图案，制成平纹织物、缎纹织物、斜纹织物和纬罗纹织物。他们使用柔软或坚硬的 LCE 纱线为每种图案制作了两个版本，然后他们测试了不同的织物对红外灯的热量的反应。
所有 LCE 织物在升温时都会收缩，尽管确切的反应因图案而异。这些变化是可逆的——当温度下降时，图案会恢复到原来的形状。
“起初，我们并不清楚将工业纺织技术与这些新材料结合使用的影响。这两种 LCE 纱线的弹性与氨纶相当，甚至更柔软。这意味着必须了解纺织工业可以使用这些纱线，以及与传统纱线的结合将如何影响它们的运动，”领导这项研究的阿尔托博士后研究员佩德罗席尔瓦说。
接下来，该团队将 LCE 纱线与亚麻和尼龙以放射状图案结合在一起，编织出一个圆圈，该圆圈在加热时会自动升起成圆锥体。加热图案会导致 LCE纱线收缩，将布料向上拉成锥形。当它冷却时，锥体松弛成一个扁平的圆圈。
这一概念验证使智能、反应性纺织品更接近现实。“从这个项目的第一天起，我们就接受了与两个研究所不同学科的专家合作的挑战。这项研究取得了成功，并从这种多学科性中受益匪浅，现在结果已经公开。我们希望我们的工作能够引发新的方法考虑到明天的材料，”Aalto 博士 Maija Vaara 说。制作编织物和鞋带的学生。
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