近日，Fabien Sorin房拍領導下的EPFL的光子材料和纖維設備實驗室（FIMAP）外數提出了一種(zhǒng)制備柔性傳感器的新思路。科學(xué)家們開(kāi)是跳發(fā)了一種(zhǒng)可以快速簡便地將(jiā司市ng)不同種(zhǒng)類的微結構嵌林妹入超彈性纖維中的方法，從而由彈性體制成(chéng)了其中包含電極和納米複微靜合材料等的纖維。這(zhè)種(zhǒng)纖維甚至可以檢測到(d家國ào)最輕微的應力與應變，并且在承受接近500％的變形後(hòu)仍能(né的話ng)恢複初始形狀。通過(guò)在關鍵位置添加電極，可以將(jiā小事ng)纖維變為超靈敏的傳感器。這(zhè)使它們成(chéng)相得為制造智能(néng)服裝和假肢的理想選窗刀擇，還(hái)可以為機器人制高靜造人造神經(jīng)。更重要的是，這(zhè)種(zhǒng)方法可理資在短時(shí)間内生産數百米的纖維。研究成(chéng)鐘理果近日發(fā)表在Advanced Materials上。

制備：加熱後(hòu)拉伸工藝

科學(xué)家們使用了熱拉伸工藝來制備這(zhè)種(z件和hǒng)纖維，他們首先制造了一個宏觀的粗加工産品，其中各短師種(zhǒng)各樣(yàng)的纖維組刀報件排列在一個精心設計的3D模具但影中，然後(hòu)加熱并拉伸，像熔化的塑料一樣(yàng)，制成(chéng喝購)直徑數百微米的纖維。雖然拉伸延報跳長(cháng)了縱向(xiàng)如通長(cháng)度，但也發(fā)生了橫向(xi年學àng)收縮，這(zhè)意味著(zhe)部件的相對(duì)位置得在保持不變，最終得到(dào)具有極其複雜微結構的高性能(néng可雪)纖維。

一直以來，熱拉伸都(dōu)隻能(n知說éng)用于制造剛性纖維。但Sor友年in和他的團隊使用這(zhè)種(zhǒng)技術生産了彈性纖維。在都短選材新标準的幫助下，他們能(néng)夠确定一些加熱後(hòu數唱)具有高黏度的熱塑性彈性體。纖維被(bèi)拉伸後(hòu)會(huì)友技發(fā)生拉伸變形，但最終總能(néng)恢複到(dào)原來月高的形狀。

納米複合材料聚合物、金屬和熱塑性塑料等剛性材料可以引入纖維河請中。Sorin表示：“例如，我們可以在纖維的頂部添加三通線個電極串，在底部添加一個電極串。不同的電理分極會(huì)根據施加到(dào)纖維上的壓力發(fā)生接觸，此時(shí跳妹)電極會(huì)發(fā)出一個信号，通過飛上(guò)讀取該信号就(jiù)可以确定纖維的受力類型，如壓縮應長開力或剪切應力。”

應用：機器人的人工神經(jīng)

通過(guò)與柏林技術大學(xué)機器人與生物學(xu些朋é)實驗室的Oliver Brock博士/教河場授合作，科學(xué)家將(jiāng)他們制造的纖來這維作為人造神經(jīng)集成(些爸chéng)到(dào)了機器人手指中。當手指接觸到(dào)某物時(sh匠輛í)，光纖中的電極便會(huì)傳輸有關機器人與環境的觸覺交互信息。研究團光輛隊還(hái)將(jiāng)道大纖維添加到(dào)了大網眼的衣物中，以檢測衣物所受到(dào)的壓縮和拉報到伸力。Sorin說(shuō)：“我們的技術可以用來開(也紙kāi)發(fā)一種(zhǒng)內森直接集成(chéng)到(dào)衣物中的觸摸鍵盤。”

研究人員還(hái)看到(dà票醫o)了這(zhè)種(zhǒng)纖維在其他許熱鐵多方面(miàn)的應用潛力，特别是還數由于熱拉伸工藝可以輕松進(jìn)行大規模生産。毫無疑問，這(zhè來秒)對(duì)制造業來說(shuō)是一個好(hǎo)消息。該項技光討術已經(jīng)提交了專利，并引起(qǐ)了來自紡織領域相開文關企業的濃厚興趣。