智能材料領域新突破 理大研發新型安全磁流變纖維
【點新聞報道】香港理工大學科研團隊在智能材料領域取得革命性突破,成功研發出可在人體安全磁場下,靈活變形並調控機械特性的柔軟磁流變紡織品。該物料以電力驅動、支持編程控制,同時兼具輕量、柔韌和透氣的紡織特性,可廣泛應用於智能穿戴、柔性機械人、虛擬實境(VR)和元宇宙虛擬觸感體驗等領域。
傳統磁流變材料長期受制於磁粉笨重和高強度磁場對人體健康構成潛在風險。帶領該研究的理大智能可穿戴系統研究院院長、吳文政及王月娥紡織科技教授兼時裝及紡織學院紡織科技講座教授陶肖明指出,研究團隊的核心目標是打破傳統磁流變技術的應用局限,拓展至纖維形式,既具精準智能調控,又能兼容紡織材料輕柔透氣的特性。
科研團隊創新研製的軟磁聚合物複合纖維,直徑僅57微米,通過在塑膠物料(低密度聚乙烯基質)中均勻分散磁粉,不僅實現低強度磁場下的精準控制,更解決磁粉沉重問題,又可進一步編織成紗線、多層面料,實現大面積可控變形。該突破性研究獲研究資助局「2024/25年度主題研究計劃」資助6237萬港元,並已於國際期刊《自然》上發表,題為「矢量刺激響應的磁流變纖維材料」。
不同於傳統僅對電壓、電流、溫度等「標量刺激」反應的智能材料,團隊研發的磁流變紡織品具備獨特的方向性可控反應能力,三大創新物料包括:柔性「靈巧抓」(通過電流控制剛度,可如人類手指般靈活抓起軟質、易碎或不規則形狀物品,大幅降低操作過程中的損壞或變形風險)、遙距仿真手感指套(全織物材可精準模擬不同物體的表面紋理與觸感硬度,佩戴更輕便舒適)、主動通風調溫織物(通過電控磁場驅動纖維結構變形,實現透氣量智能調節)。
對於產業化前景,團隊成員、時裝及紡織學院助理教授(研究)蒲俊宏表示,從原材料選擇到處理工藝都考慮了產業化需求,採用已實現大規模量產的商品級原料,且處理工藝成熟,為技術快速落地食品生產、醫療康復、元宇宙交互等領域應用奠下基礎。
