阿爾托大學開發(fā)的新型紡織品在受熱時會改變形狀，為設(shè)計師提供了廣泛的新選擇。除了提供可調(diào)節(jié)的美學效果外，響應(yīng)式智能織物還可以幫助監(jiān)測人們的健康狀況、改善隔熱性能，并為管理室內(nèi)聲學和室內(nèi)設(shè)計提供新工具。
新面料將舊技術(shù)和新方法結(jié)合在一起。液晶彈性體 (LCE) 是在 1980 年代開發(fā)的。LCEs 是一種智能材料，可以對熱、光或其他刺激作出反應(yīng)，它們已被用作軟機器人的薄膜。雖然 LCEs 已經(jīng)被制成纖維，但到目前為止它們還沒有被制成紡織品。
與劍橋大學的研究人員合作，由 Jaana Vapaavuori 教授領(lǐng)導的阿爾托多功能材料設(shè)計研究小組的團隊現(xiàn)在已經(jīng)使用 LCE 紗線使用傳統(tǒng)的紡織工藝技術(shù)制造機織織物，并測試了織物的性能。研究結(jié)果發(fā)表在Advanced Materials上。
該團隊將 LCE 紗線編織成不同圖案，制成平紋織物、緞紋織物、斜紋織物和緯羅紋織物。他們使用柔軟或堅硬的 LCE 紗線為每種圖案制作了兩個版本，然后他們測試了不同的織物對紅外燈的熱量的反應(yīng)。
所有 LCE 織物在升溫時都會收縮，盡管確切的反應(yīng)因圖案而異。這些變化是可逆的——當溫度下降時，圖案會恢復到原來的形狀。
“起初，我們并不清楚將工業(yè)紡織技術(shù)與這些新材料結(jié)合使用的影響。這兩種 LCE 紗線的彈性與氨綸相當，甚至更柔軟。這意味著必須了解紡織工業(yè)可以使用這些紗線，以及與傳統(tǒng)紗線的結(jié)合將如何影響它們的運動，”領(lǐng)導這項研究的阿爾托博士后研究員佩德羅席爾瓦說。
接下來，該團隊將 LCE 紗線與亞麻和尼龍以放射狀圖案結(jié)合在一起，編織出一個圓圈，該圓圈在加熱時會自動升起成圓錐體。加熱圖案會導致 LCE紗線收縮，將布料向上拉成錐形。當它冷卻時，錐體松弛成一個扁平的圓圈。
這一概念驗證使智能、反應(yīng)性紡織品更接近現(xiàn)實。“從這個項目的第起，我們就接受了與兩個研究所不同學科的專家合作的挑戰(zhàn)。這項研究取得了成功，并從這種多學科性中受益匪淺，現(xiàn)在結(jié)果已經(jīng)公開。我們希望我們的工作能夠引發(fā)新的方法考慮到明天的材料，”Aalto 博士 Maija Vaara 說。制作編織物和鞋帶的學生。
