新加坡南洋理工大学的一个团队研发出了一种名为 RoboFabric 的材料。这种材料受到穿山甲和犰狳鳞片的启发,由 3D打印的瓷砖和穿过微小通道的金属纤维组成。
当纤维松弛时,瓷砖可以自由移动。一旦收缩,瓷砖就会锁在一起,形成一个刚度提高 350 倍以上的结构。这种转变可以将抬起重物所需的肌肉力量减少高达 40%,对患有帕金森病等运动障碍的人群有益。该织物可以按需支撑关节,改善稳定性和步态,并可能取代传统的石膏绷带,提供易于拆卸、可定制的支撑。
制作 RoboFabric 支架首先需要对肢体进行 3D扫描,然后打印几何瓷砖。金属电缆随后被穿过瓷砖之间的通道,连接到控制张力的设备。
“我们设想,未来骨折患者可以选择定制一种柔软的、类似织物的肢体支撑物,然后使其变硬,”主要研究员王奕帆解释道。“与传统的刚性不可拆卸的石膏相比,它们更容易穿脱。在日常使用中,关节支撑还可以帮助老年人完成日常任务,减少重负荷所需的肌肉力量。”
除了医疗用途,RoboFabric 在机器人领域也显示出前景。它可以通过施加或去除真空压力在柔性和刚性状态之间转换,一个软体机器人可以爬行、游泳和形成保护壳就是证明。此外,配备 RoboFabric 抓手的无人机可以适应各种任务而不会影响空气动力学性能。
南洋理工大学团队目前正在寻求行业合作伙伴进一步开发 RoboFabric
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