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陶肖明教授引领磁控纺织品前沿研究 可应用于柔性机器人及可穿戴设备

2025年11月5日

研究成果

智能可穿戴系统研究院院长、时装及纺织学院吴文政及王月娥纺织科技教授兼纺织科技讲座教授陶肖明及其研究团队,于《自然》期刊发表题为「矢量刺激响应的磁流变纤维材料」的论文。

团队成功开发出一种聚合物复合纤维,能在安全、低强度磁场下,迅速且可逆地改变其形状及机械性能。这类可编程纺织品于柔性机器人技术、电磁设备及可穿戴技术等领域展现出巨大应用潜力。传统磁流变(MR)材料如磁流变液体及聚合物复合材料,虽可在磁场下改变其特性,但材料表现往往在稳定性和可靠性方面欠佳。为克服这些挑战,研究团队将羰基铁颗粒均匀分散于低密度聚乙烯基体中,制备出直径仅57微米的柔性磁性聚合物复合纤维。此设计有效防止颗粒沉降,同时使粒子与磁场对齐。

团队进一步利用这些MR纤维制成纱线及多层织物,无需使用非磁性黏合剂。此创新方法有助实现大规模生产对矢量磁场有反应的纺织品。研究人员亦建立磁结构力学模型,以优化纤维及纱线结构,所制得的MR纱线可灵活弯曲,其刚度可根据磁场方向展现出高达三十倍的变化。技术应用实例包括主动通风织物、柔性抓取器及触觉手套等。这项突破性成果将可调刚度及多功能变形与纺织品的轻盈、透气特性结合,为先进柔性机器人及可穿戴系统的发展奠定坚实基础。

阅读论文全文:https://www.nature.com/articles/s41586-025-09706-4只有英文)

阅读更多:https://www.polyu.edu.hk/riiwear/news-and-events/news/2020/nov-nature/


研究部门 智能可穿戴系统研究院

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