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一种能同时对电和热信号做出响应的新智能材料

文章来源：OFweek 新材料网更新时间：2023-04-27 15:43:13

据《纳米微小型》杂志上发表的研究论文反映：滑铁卢大学研究人员开发的一种新型智能材料，可以同时对电和热信号做出响应，这也是有史以来第一个能同时对两种不同刺激做出反应的材料。

据论文介绍，这种材料具有局部可编程性和多刺激响应的智能纺织结构。该纺织结构采用可编程形状记忆聚合物纤维和导电纤维的组合，具有高度可编程性和敏感性。在不同的外部刺激下，该结构可以通过改变形状、导电性和光学性能来响应。此外，该结构的局部可编程性，可以使其根据需要进行局部调整和控制。

这种可编程织物由回收塑料制成的聚合物纳米复合纤维制成，价格低廉，在施加刺激时可以改变颜色和形状。新颖的织物设计在编织结构中结合了高度工程化的聚合物复合材料和不锈钢，是软硬材料完美结合的产物。

在生产方面制造，研究人员创造了一种类似于传统织布机的设备来编织智能织物。由此产生的生产过程非常通用，可以实现设计自由和对织物特性的宏观控制。该织物还可以通过比以前的系统更低的电压激活，从而使其更节能、更具成本效益。此外，较低的电压允许集成到更小、更便携的设备中，使其适用于生物医学设备和环境传感器。

“仅作为一种可穿戴材料，它在人工智能、机器人、虚拟现实游戏和体验等领域有着广泛的应用前景。”滑铁卢大学化学工程教授Milad Kamkar博士介绍说，将这种智能纺织结构应用于仿生机器人手套和智能衣服等领域，已经取得了良好的效果。手套可以通过感知外界环境的温度、湿度和光线等信息来调节手套的形状和导电性，实现精细的操作。智能衣服可以在不同的气候条件下自动调节穿着者的体温和湿度，提高穿着者的舒适度和健康程度。

“这些智能材料的想法最初是从仿生学科学中孕育和诞生的。”滑铁卢多尺度材料设计 (MMD) 中心主任Kamkar说：“通过对温度等环境刺激的感知和反应能力，证明了新材料可以与环境相互作用，在不破坏生态系统的情况下监测生态系统。”下一步的研究方向将是提高织物的形状记忆性能，以应用于机器人领域。

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