En banbrytande uppfinning inom bärbar teknologi har potential att förändra hur vi interagerar med kläderna vi bär varje dag.

En ny studie ledd av forskare vid University of Minnesotas Design of Active Materials and Structures Lab (DAMSL) och Wearable Technology Lab (WTL) beskriver utvecklingen av en temperaturkänslig textil som kan användas för att skapa självpassande plagg som endast drivs av kroppsvärme. Studien, ledd av doktoranderna Kevin Eschen och Rachael Granberry och professorerna Julianna Abel och Brad Holschuh publicerades nyligen i Avancerad materialteknik .

"Detta är ett viktigt steg framåt i skapandet av robottextilier för kroppsapplikationer, " sa Holschuh. "Det är särskilt spännande eftersom det löser två betydande problem samtidigt:hur man skapar användbar aktivering, eller rörelse, utan att kräva betydande kraft eller värme, och hur man anpassar en textil eller ett plagg till delar av kroppen som är oregelbundet formade."

Textilierna liknar typiska stickningar, förutom att de är skapade med en speciell kategori av aktiva material – kända som formminneslegeringar (SMA) – som ändrar form när de värms upp.

I samarbete med NASA, U av M -forskare studerade de unika dimensionerna hos ett mänskligt ben. De designade sedan, tillverkat och testat ett SMA-baserat stickat plagg som exakt kan anpassa sig till ett bens topografi.

"Denna teknik krävde framsteg på flera skalor, "sa Abel." I materialskala, vi ställde in den för att svara på kroppstemperaturen utan extra kraft. Strukturellt, vi tillverkade den för att perfekt anpassa sig till människokroppens komplexa former. På systemnivå, vi skapade en operation som kartlägger textilernas mekaniska prestanda till mänsklig anatomi. Varje framsteg är viktigt, men, tillsammans, de skapar en funktionalitet som inte fanns tidigare."

Dessa stickade plagg kan användas i skräddarsydda plagg som lätt kan förvandlas från lösa till åtsittande, och till och med böja på unika sätt för att anpassa sig till oregelbundet formade delar av kroppen (t.ex. knäets baksida). Exempel på framtida användning kan vara att skapa kompressionsplagg som initialt är löst sittande och lätta att ta på som sedan kan krympa för att klämma fast bäraren.

"Detta skapar en spännande ny möjlighet att skapa plagg som kan förändras fysiskt över tid, som har betydande konsekvenser för medicinsk, flyg- och kommersiella tillämpningar, "Sa Holschuh.

Nästa steg blir att integrera textilierna i plagg i full storlek, som kan lösa en mängd olika problem där passform och anpassning till kroppen är viktiga, såsom kompressionsstrumpor av medicinsk kvalitet.