ദ്രാവകത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന കൃത്രിമ പേശി നാരുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സ്മാർട്ട് ടെക്സ്റ്റൈൽസ്

Nature.com സന്ദർശിച്ചതിന് നന്ദി.പരിമിതമായ CSS പിന്തുണയുള്ള ഒരു ബ്രൗസർ പതിപ്പാണ് നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത്.മികച്ച അനുഭവത്തിനായി, നിങ്ങൾ ഒരു അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്‌ത ബ്രൗസർ ഉപയോഗിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു (അല്ലെങ്കിൽ Internet Explorer-ൽ അനുയോജ്യത മോഡ് പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കുക).കൂടാതെ, നിലവിലുള്ള പിന്തുണ ഉറപ്പാക്കാൻ, ഞങ്ങൾ ശൈലികളും JavaScript ഇല്ലാതെ സൈറ്റ് കാണിക്കുന്നു.
ഒരേസമയം മൂന്ന് സ്ലൈഡുകളുടെ ഒരു കറൗസൽ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു.ഒരേ സമയം മൂന്ന് സ്ലൈഡുകളിലൂടെ നീങ്ങാൻ മുമ്പത്തേതും അടുത്തതും ബട്ടണുകൾ ഉപയോഗിക്കുക, അല്ലെങ്കിൽ ഒരു സമയം മൂന്ന് സ്ലൈഡുകളിലൂടെ നീങ്ങാൻ അവസാനത്തെ സ്ലൈഡർ ബട്ടണുകൾ ഉപയോഗിക്കുക.
തുണിത്തരങ്ങളും കൃത്രിമ പേശികളും സംയോജിപ്പിച്ച് സ്മാർട്ട് ടെക്സ്റ്റൈലുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നത് ശാസ്ത്ര-വ്യാവസായിക സമൂഹങ്ങളിൽ നിന്ന് വളരെയധികം ശ്രദ്ധ ആകർഷിക്കുന്നു.സ്‌മാർട്ട് ടെക്‌സ്‌റ്റൈലുകൾ അഡാപ്റ്റീവ് സുഖവും ഒബ്‌ജക്‌റ്റുകൾക്ക് ഉയർന്ന തോതിലുള്ള അനുരൂപവും ഉൾപ്പെടെ നിരവധി ആനുകൂല്യങ്ങൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, അതേസമയം ആവശ്യമുള്ള ചലനത്തിനും ശക്തിക്കും സജീവമായ പ്രവർത്തനം നൽകുന്നു.നെയ്ത്ത്, നെയ്ത്ത്, ദ്രാവകം ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുന്ന കൃത്രിമ പേശി നാരുകൾ ഒട്ടിക്കൽ എന്നിവയുടെ വിവിധ രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച പ്രോഗ്രാമബിൾ സ്മാർട്ട് തുണിത്തരങ്ങളുടെ ഒരു പുതിയ ക്ലാസ് ഈ ലേഖനം അവതരിപ്പിക്കുന്നു.നെയ്തതും നെയ്തതുമായ ടെക്സ്റ്റൈൽ ഷീറ്റുകളുടെ നീളമേറിയ ശക്തിയുടെ അനുപാതം വിവരിക്കുന്നതിന് ഒരു ഗണിതശാസ്ത്ര മാതൃക വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, തുടർന്ന് അതിന്റെ സാധുത പരീക്ഷണാത്മകമായി പരീക്ഷിച്ചു.പുതിയ "സ്‌മാർട്ട്" ടെക്‌സ്‌റ്റൈൽ ഉയർന്ന ഫ്ലെക്‌സിബിലിറ്റി, അനുരൂപത, മെക്കാനിക്കൽ പ്രോഗ്രാമിംഗ് എന്നിവ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, ഇത് വിപുലമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി മൾട്ടി-മോഡൽ ചലനവും രൂപഭേദം വരുത്താനുള്ള കഴിവുകളും പ്രാപ്‌തമാക്കുന്നു.നീളം (65% വരെ), ഏരിയ എക്സ്പാൻഷൻ (108%), റേഡിയൽ എക്സ്പാൻഷൻ (25%), ബെൻഡിംഗ് മോഷൻ എന്നിങ്ങനെ വിവിധ ആകൃതി മാറ്റ കേസുകൾ ഉൾപ്പെടെ, പരീക്ഷണാത്മക പരിശോധനയിലൂടെ വിവിധ സ്മാർട്ട് ടെക്സ്റ്റൈൽ പ്രോട്ടോടൈപ്പുകൾ സൃഷ്ടിച്ചിട്ടുണ്ട്.ബയോമിമെറ്റിക് രൂപപ്പെടുത്തൽ ഘടനകൾക്കായി നിഷ്ക്രിയ പരമ്പരാഗത ടിഷ്യുകളെ സജീവ ഘടനകളാക്കി പുനഃക്രമീകരിക്കുന്ന ആശയവും പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.സ്‌മാർട്ട് വെയറബിൾസ്, ഹാപ്‌റ്റിക് സിസ്റ്റങ്ങൾ, ബയോമിമെറ്റിക് സോഫ്റ്റ് റോബോട്ടുകൾ, വെയറബിൾ ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ് എന്നിവയുടെ വികസനം സുഗമമാക്കാൻ നിർദ്ദിഷ്ട സ്‌മാർട്ട് ടെക്‌സ്‌റ്റൈൽസ് സഹായിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.
ഘടനാപരമായ പരിതസ്ഥിതികളിൽ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ കർക്കശ റോബോട്ടുകൾ ഫലപ്രദമാണ്, എന്നാൽ പരിതസ്ഥിതികൾ മാറുന്നതിന്റെ അജ്ഞാത പശ്ചാത്തലത്തിൽ പ്രശ്‌നങ്ങളുണ്ട്, ഇത് തിരയലിലോ പര്യവേക്ഷണത്തിലോ അവയുടെ ഉപയോഗം പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു.ബാഹ്യ ഘടകങ്ങളും വൈവിധ്യവും കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള നിരവധി കണ്ടുപിടുത്ത തന്ത്രങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രകൃതി നമ്മെ അത്ഭുതപ്പെടുത്തുന്നത് തുടരുന്നു.ഉദാഹരണത്തിന്, ക്ലൈംബിംഗ് പ്ലാന്റുകളുടെ ടെൻ‌ഡ്‌രിലുകൾ, അനുയോജ്യമായ പിന്തുണ തേടി ഒരു അജ്ഞാത അന്തരീക്ഷം പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നതിനായി വളയുന്നതും സർപ്പിളാകുന്നതും പോലുള്ള മൾട്ടിമോഡൽ ചലനങ്ങൾ നടത്തുന്നു1.വീനസ് ഫ്ലൈട്രാപ്പിന് (ഡയോണിയ മസ്‌സിപുല) ഇലകളിൽ സെൻസിറ്റീവ് രോമങ്ങളുണ്ട്, അത് പ്രവർത്തനക്ഷമമാകുമ്പോൾ ഇരയെ പിടിക്കാൻ സ്‌നാപ്പ് ചെയ്യുന്നു2.സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, ജൈവ ഘടനകളെ അനുകരിക്കുന്ന ദ്വിമാന (2D) പ്രതലങ്ങളിൽ നിന്ന് ത്രിമാന (3D) രൂപങ്ങളിലേക്കുള്ള ശരീരങ്ങളുടെ രൂപഭേദം അല്ലെങ്കിൽ രൂപഭേദം രസകരമായ ഒരു ഗവേഷണ വിഷയമായി മാറി.ഈ സോഫ്റ്റ് റോബോട്ടിക് കോൺഫിഗറേഷനുകൾ മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന പരിതസ്ഥിതികളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നതിനും മൾട്ടിമോഡൽ ലോക്കോമോഷൻ പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കുന്നതിനും മെക്കാനിക്കൽ ജോലികൾ ചെയ്യാൻ ശക്തികൾ പ്രയോഗിക്കുന്നതിനും ആകൃതി മാറ്റുന്നു.വിന്യസിക്കാവുന്നവ 5, പുനഃക്രമീകരിക്കാവുന്നതും സ്വയം മടക്കാവുന്നതുമായ റോബോട്ടുകൾ6,7, ബയോമെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ8, വാഹനങ്ങൾ9,10, വിപുലീകരിക്കാവുന്ന ഇലക്ട്രോണിക്സ്11 എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള റോബോട്ടിക്‌സ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ വിശാലമായ ശ്രേണിയിലേക്ക് അവരുടെ വ്യാപനം വ്യാപിച്ചിരിക്കുന്നു.
പ്രോഗ്രാമബിൾ ഫ്ലാറ്റ് പ്ലേറ്റുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിന് വളരെയധികം ഗവേഷണം നടത്തിയിട്ടുണ്ട്, അത് സജീവമാകുമ്പോൾ സങ്കീർണ്ണമായ ത്രിമാന ഘടനകളായി മാറുന്നു3.വികലമായ ഘടനകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു ലളിതമായ ആശയം, ഉത്തേജകങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകുമ്പോൾ വളയുകയും ചുളിവുകൾ വീഴുകയും ചെയ്യുന്ന വ്യത്യസ്ത വസ്തുക്കളുടെ പാളികൾ സംയോജിപ്പിക്കുക എന്നതാണ്.ജാൻബാസ് തുടങ്ങിയവർ.14, ലി തുടങ്ങിയവർ.15 ഹീറ്റ് സെൻസിറ്റീവ് മൾട്ടിമോഡൽ ഡിഫോർമബിൾ റോബോട്ടുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ഈ ആശയം നടപ്പിലാക്കി.സങ്കീർണ്ണമായ ത്രിമാന ഘടനകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ഉത്തേജക-പ്രതികരണ ഘടകങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഒറിഗാമി അധിഷ്ഠിത ഘടനകൾ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്16,17,18.ജൈവ ഘടനകളുടെ രൂപഘടനയിൽ നിന്ന് പ്രചോദനം ഉൾക്കൊണ്ട്, ഇമ്മാനുവൽ et al.ഒരു റബ്ബർ പ്രതലത്തിനുള്ളിൽ എയർ ചാനലുകൾ സംഘടിപ്പിച്ച് രൂപഭേദം വരുത്താവുന്ന എലാസ്റ്റോമറുകൾ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു, അത് സമ്മർദ്ദത്തിൽ സങ്കീർണ്ണവും ഏകപക്ഷീയവുമായ ത്രിമാന രൂപങ്ങളായി മാറുന്നു.
ടെക്സ്റ്റൈൽസ് അല്ലെങ്കിൽ തുണിത്തരങ്ങൾ രൂപഭേദം വരുത്താവുന്ന സോഫ്റ്റ് റോബോട്ടുകളിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കുന്നത് വ്യാപകമായ താൽപ്പര്യം സൃഷ്ടിച്ച മറ്റൊരു പുതിയ ആശയ പദ്ധതിയാണ്.നെയ്ത്ത്, നെയ്ത്ത്, ബ്രെയ്ഡിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ കെട്ട് നെയ്ത്ത് തുടങ്ങിയ നെയ്ത്ത് ടെക്നിക്കുകൾ ഉപയോഗിച്ച് നൂലിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച മൃദുവും ഇലാസ്റ്റിക് വസ്തുക്കളുമാണ് ടെക്സ്റ്റൈൽസ്.ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി, ഫിറ്റ്, ഇലാസ്തികത, ശ്വസനക്ഷമത എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള തുണിത്തരങ്ങളുടെ അതിശയകരമായ ഗുണങ്ങൾ, വസ്ത്രങ്ങൾ മുതൽ മെഡിക്കൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ വരെയുള്ള എല്ലാത്തിലും അവയെ വളരെ ജനപ്രിയമാക്കുന്നു.റോബോട്ടിക്സിൽ തുണിത്തരങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുത്തുന്നതിന് മൂന്ന് വിശാലമായ സമീപനങ്ങളുണ്ട്21.ടെക്സ്റ്റൈൽ ഒരു നിഷ്ക്രിയ പിന്തുണയായി അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് ഘടകങ്ങൾക്ക് അടിത്തറയായി ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ് ആദ്യത്തെ സമീപനം.ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, കർക്കശമായ ഘടകങ്ങൾ (മോട്ടോറുകൾ, സെൻസറുകൾ, വൈദ്യുതി വിതരണം) വഹിക്കുമ്പോൾ നിഷ്ക്രിയ തുണിത്തരങ്ങൾ ഉപയോക്താവിന് സുഖപ്രദമായ ഫിറ്റ് നൽകുന്നു.മിക്ക സോഫ്റ്റ് വെയറബിൾ റോബോട്ടുകളും അല്ലെങ്കിൽ സോഫ്റ്റ് എക്സോസ്കെലിറ്റണുകളും ഈ സമീപനത്തിന് കീഴിലാണ്.ഉദാഹരണത്തിന്, വാക്കിംഗ് എയ്ഡ്‌സ് 22, എൽബോ എയ്ഡ്‌സ് 23, 24, 25 എന്നിവയ്‌ക്കായുള്ള സോഫ്റ്റ് വെയറബിൾ എക്‌സോസ്‌കെലിറ്റണുകൾ, കൈയ്ക്കും വിരലിനും സഹായകമായ സോഫ്റ്റ് വെയറബിൾ ഗ്ലൗസ് 26, ബയോണിക് സോഫ്റ്റ് റോബോട്ടുകൾ 27.
രണ്ടാമത്തെ സമീപനം, മൃദുവായ റോബോട്ടിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ നിഷ്ക്രിയവും പരിമിതവുമായ ഘടകങ്ങളായി തുണിത്തരങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ്.ടെക്സ്റ്റൈൽ അധിഷ്‌ഠിത ആക്യുവേറ്ററുകൾ ഈ വിഭാഗത്തിൽ പെടുന്നു, അവിടെ ഫാബ്രിക് സാധാരണയായി ആന്തരിക ഹോസ് അല്ലെങ്കിൽ ചേമ്പർ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഒരു ബാഹ്യ കണ്ടെയ്‌നറായി നിർമ്മിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് മൃദുവായ ഫൈബർ റൈൻഫോഴ്‌സ്ഡ് ആക്യുവേറ്റർ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു.ഒരു ബാഹ്യ ന്യൂമാറ്റിക് അല്ലെങ്കിൽ ഹൈഡ്രോളിക് ഉറവിടത്തിന് വിധേയമാകുമ്പോൾ, ഈ സോഫ്റ്റ് ആക്യുവേറ്ററുകൾ അവയുടെ യഥാർത്ഥ ഘടനയും കോൺഫിഗറേഷനും അനുസരിച്ച് നീളമേറിയതും വളയുന്നതും വളച്ചൊടിക്കുന്നതും ഉൾപ്പെടെ ആകൃതിയിൽ മാറ്റങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകുന്നു.ഉദാഹരണത്തിന്, ടാൽമാൻ et al.നടപ്പാത പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നതിന് പ്ലാന്റാർ ഫ്ലെക്സിഷൻ സുഗമമാക്കുന്നതിന് ഫാബ്രിക് പോക്കറ്റുകളുടെ ഒരു പരമ്പര അടങ്ങുന്ന ഓർത്തോപീഡിക് കണങ്കാൽ വസ്ത്രങ്ങൾ അവതരിപ്പിച്ചു.വിവിധ വിപുലീകരണങ്ങളുള്ള ടെക്സ്റ്റൈൽ പാളികൾ സംയോജിപ്പിച്ച് അനിസോട്രോപിക് ചലനം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും 29 .OmniSkins - വിവിധ സോഫ്റ്റ് ആക്യുവേറ്ററുകളിൽ നിന്നും സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയലുകളിൽ നിന്നും നിർമ്മിച്ച സോഫ്റ്റ് റോബോട്ടിക് സ്‌കിന്നുകൾക്ക് നിഷ്‌ക്രിയ വസ്തുക്കളെ മൾട്ടിഫങ്ഷണൽ ആക്റ്റീവ് റോബോട്ടുകളാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയും, അവയ്ക്ക് വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി മൾട്ടി-മോഡൽ ചലനങ്ങളും രൂപഭേദങ്ങളും നടത്താൻ കഴിയും.Zhu et al.നീട്ടൽ, വളയൽ, വിവിധ രൂപഭേദം ചലനങ്ങൾ എന്നിവ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ദ്രാവക ടിഷ്യു പേശി ഷീറ്റ്31 വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു.ബക്ക്നർ തുടങ്ങിയവർ.ആക്ച്വേഷൻ, സെൻസിംഗ്, വേരിയബിൾ കാഠിന്യം എന്നിങ്ങനെ ഒന്നിലധികം ഫംഗ്ഷനുകളുള്ള റോബോട്ടിക് ടിഷ്യൂകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ഫങ്ഷണൽ ഫൈബറുകളെ പരമ്പരാഗത ടിഷ്യൂകളിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കുക32.ഈ വിഭാഗത്തിലെ മറ്റ് രീതികൾ ഈ പേപ്പറുകൾ 21, 33, 34, 35 എന്നിവയിൽ കാണാം.
നെയ്ത്ത്, നെയ്ത്ത്, നെയ്ത്ത് രീതികൾ പോലുള്ള പരമ്പരാഗത ടെക്സ്റ്റൈൽ നിർമ്മാണ രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് സ്മാർട്ട് ടെക്സ്റ്റൈൽസ് സൃഷ്ടിക്കാൻ റിയാക്ടീവ് അല്ലെങ്കിൽ ഉത്തേജക പ്രതികരണമുള്ള ഫിലമെന്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ് സോഫ്റ്റ് റോബോട്ടിക്സ് മേഖലയിൽ ടെക്സ്റ്റൈൽസിന്റെ മികച്ച ഗുണങ്ങൾ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള സമീപകാല സമീപനം21,36,37.മെറ്റീരിയലിന്റെ ഘടനയെ ആശ്രയിച്ച്, വൈദ്യുത, ​​താപ അല്ലെങ്കിൽ സമ്മർദ്ദ പ്രവർത്തനത്തിന് വിധേയമാകുമ്പോൾ റിയാക്ടീവ് നൂൽ രൂപത്തിൽ മാറ്റം വരുത്തുന്നു, ഇത് തുണിയുടെ രൂപഭേദം വരുത്തുന്നു.ഈ സമീപനത്തിൽ, പരമ്പരാഗത തുണിത്തരങ്ങൾ മൃദുവായ റോബോട്ടിക് സംവിധാനത്തിലേക്ക് സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നിടത്ത്, പുറം പാളിയേക്കാൾ ആന്തരിക പാളിയിൽ (നൂൽ) വസ്ത്രത്തിന്റെ പുനർരൂപീകരണം സംഭവിക്കുന്നു.അതുപോലെ, മൾട്ടിമോഡൽ മൂവ്‌മെന്റ്, പ്രോഗ്രാമബിൾ ഡിഫോർമേഷൻ, സ്ട്രെച്ചബിലിറ്റി, കാഠിന്യം ക്രമീകരിക്കാനുള്ള കഴിവ് എന്നിവയിൽ സ്മാർട്ട് ടെക്‌സ്റ്റൈലുകൾ മികച്ച ഹാൻഡ്‌ലിംഗ് വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.ഉദാഹരണത്തിന്, ഷേപ്പ് മെമ്മറി അലോയ്കളും (എസ്എംഎ) ഷേപ്പ് മെമ്മറി പോളിമറുകളും (എസ്എംപി) താപ ഉത്തേജനത്തിലൂടെ അവയുടെ ആകൃതി സജീവമായി നിയന്ത്രിക്കാൻ തുണികളിൽ ഉൾപ്പെടുത്താം, അതായത് ഹെമിംഗ് 38, ചുളിവുകൾ നീക്കംചെയ്യൽ36,39, സ്പർശിക്കുന്നതും സ്പർശിക്കുന്നതുമായ ഫീഡ്ബാക്ക്40,41, അതുപോലെ അഡാപ്റ്റീവ് ധരിക്കാവുന്ന വസ്ത്രം.ഉപകരണങ്ങൾ 42 .എന്നിരുന്നാലും, ചൂടാക്കലിനും തണുപ്പിക്കലിനും വേണ്ടിയുള്ള താപ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്നത് മന്ദഗതിയിലുള്ള പ്രതികരണത്തിനും ശീതീകരണത്തിനും നിയന്ത്രണത്തിനും പ്രയാസമുണ്ടാക്കുന്നു.അടുത്തിടെ, ഹിരമിറ്റ്സു et al.നെയ്ത്ത് ഘടനയിൽ മാറ്റം വരുത്തിക്കൊണ്ട് സജീവമായ തുണിത്തരങ്ങളുടെ വിവിധ രൂപങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ മക്കിബന്റെ സൂക്ഷ്മമായ പേശികൾ43,44, ന്യൂമാറ്റിക് കൃത്രിമ പേശികൾ, വാർപ്പ് നൂലുകളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.ഈ സമീപനം ഉയർന്ന ശക്തികൾ നൽകുന്നുണ്ടെങ്കിലും, മക്കിബെൻ പേശിയുടെ സ്വഭാവം കാരണം, അതിന്റെ വികാസ നിരക്ക് പരിമിതമാണ് (< 50%), ചെറിയ വലിപ്പം കൈവരിക്കാൻ കഴിയില്ല (വ്യാസം <0.9 മിമി).കൂടാതെ, മൂർച്ചയുള്ള കോണുകൾ ആവശ്യമുള്ള നെയ്ത്ത് രീതികളിൽ നിന്ന് സ്മാർട്ട് ടെക്സ്റ്റൈൽ പാറ്റേണുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.സ്‌മാർട്ട് ടെക്‌സ്‌റ്റൈൽസിന്റെ വിപുലമായ ശ്രേണി രൂപീകരിക്കുന്നതിന്, Maziz et al.ഇലക്ട്രോസെൻസിറ്റീവ് പോളിമർ ത്രെഡുകൾ നെയ്യും നെയ്യും ഉപയോഗിച്ചാണ് ഇലക്ട്രോ ആക്റ്റീവ് വെയറബിൾ ടെക്സ്റ്റൈൽസ് വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത്.
സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, വളരെ വളച്ചൊടിച്ചതും വിലകുറഞ്ഞതുമായ പോളിമർ നാരുകളിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച ഒരു പുതിയ തരം തെർമോസെൻസിറ്റീവ് കൃത്രിമ പേശി ഉയർന്നുവന്നിട്ടുണ്ട്.ഈ നാരുകൾ വാണിജ്യപരമായി ലഭ്യമാണ്, താങ്ങാനാവുന്ന വിലയുള്ള സ്മാർട്ട് വസ്ത്രങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് നെയ്ത്തിലേക്കോ നെയ്ത്തിലേക്കോ എളുപ്പത്തിൽ സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.പുരോഗതികൾ ഉണ്ടായിട്ടും, ഈ പുതിയ ചൂട് സെൻസിറ്റീവ് ടെക്സ്റ്റൈലുകൾക്ക് താപനം, തണുപ്പിക്കൽ എന്നിവയുടെ ആവശ്യകത കാരണം പരിമിതമായ പ്രതികരണ സമയമേ ഉള്ളൂ (ഉദാ. താപനില നിയന്ത്രിത തുണിത്തരങ്ങൾ) അല്ലെങ്കിൽ ആവശ്യമുള്ള രൂപഭേദങ്ങളും ചലനങ്ങളും സൃഷ്ടിക്കാൻ പ്രോഗ്രാം ചെയ്യാവുന്ന സങ്കീർണ്ണമായ നെയ്ത്ത്, നെയ്ത പാറ്റേണുകൾ നിർമ്മിക്കാനുള്ള ബുദ്ധിമുട്ട്. .ഞങ്ങൾ ഇവിടെ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്ന റേഡിയൽ എക്സ്പാൻഷൻ, 2D മുതൽ 3D ആകൃതി രൂപമാറ്റം അല്ലെങ്കിൽ ദ്വി-ദിശയിലുള്ള വിപുലീകരണം എന്നിവ ഉദാഹരണങ്ങളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.
മേൽപ്പറഞ്ഞ പ്രശ്നങ്ങൾ മറികടക്കാൻ, ഈ ലേഖനം ഞങ്ങൾ അടുത്തിടെ അവതരിപ്പിച്ച മൃദുവായ കൃത്രിമ പേശി നാരുകൾ (AMF) 49,50,51 എന്നിവയിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച ഒരു പുതിയ ദ്രാവകം പ്രവർത്തിക്കുന്ന സ്മാർട്ട് ടെക്സ്റ്റൈൽ അവതരിപ്പിക്കുന്നു.AMF-കൾ വളരെ അയവുള്ളതും അളക്കാവുന്നതും 0.8 മില്ലീമീറ്ററും വലിയ നീളവും (കുറഞ്ഞത് 5000 മില്ലീമീറ്ററും) ആയി കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും, ഉയർന്ന വീക്ഷണാനുപാതവും (നീളം മുതൽ വ്യാസം വരെ) ഉയർന്ന നീളവും (കുറഞ്ഞത് 245%), ഉയർന്ന ഊർജ്ജവും വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. കാര്യക്ഷമത, 20Hz-ൽ താഴെ വേഗത്തിലുള്ള പ്രതികരണം).സ്‌മാർട്ട് ടെക്‌സ്‌റ്റൈൽസ് സൃഷ്‌ടിക്കുന്നതിന്, നെയ്‌റ്റിംഗ്, നെയ്‌ത്ത് ടെക്‌നിക്കുകൾ എന്നിവയിലൂടെ 2D സജീവമായ പേശി പാളികൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഞങ്ങൾ ഒരു സജീവ നൂലായി AMF ഉപയോഗിക്കുന്നു.ഈ "സ്മാർട്ട്" ടിഷ്യൂകളുടെ വിപുലീകരണ നിരക്കും സങ്കോച ശക്തിയും ദ്രാവകത്തിന്റെ അളവും വിതരണം ചെയ്യുന്ന മർദ്ദവും ഞങ്ങൾ അളവനുസരിച്ച് പഠിച്ചു.നെയ്തതും നെയ്തതുമായ ഷീറ്റുകൾക്കായി നീളമേറിയ ശക്തി ബന്ധം സ്ഥാപിക്കുന്നതിന് അനലിറ്റിക്കൽ മോഡലുകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.ബൈ-ഡയറക്ഷണൽ എക്‌സ്‌റ്റൻഷൻ, ബെൻഡിംഗ്, റേഡിയൽ എക്‌സ്‌പാൻഷൻ, 2D-യിൽ നിന്ന് 3D-യിലേക്ക് മാറാനുള്ള കഴിവ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടെ മൾട്ടിമോഡൽ മൂവ്‌മെന്റിനായുള്ള സ്‌മാർട്ട് ടെക്‌സ്‌റ്റൈലുകൾക്കായുള്ള നിരവധി മെക്കാനിക്കൽ പ്രോഗ്രാമിംഗ് ടെക്‌നിക്കുകളും ഞങ്ങൾ വിവരിക്കുന്നു.ഞങ്ങളുടെ സമീപനത്തിന്റെ ശക്തി തെളിയിക്കുന്നതിന്, വിവിധ രൂപഭേദങ്ങൾ വരുത്തുന്ന നിഷ്ക്രിയ ഘടനകളിലേക്ക് അവയുടെ കോൺഫിഗറേഷൻ മാറ്റുന്നതിന് വാണിജ്യ തുണിത്തരങ്ങളിലേക്കോ തുണിത്തരങ്ങളിലേക്കോ ഞങ്ങൾ AMF സംയോജിപ്പിക്കും.ആവശ്യമുള്ള അക്ഷരങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനായി ത്രെഡുകളുടെ പ്രോഗ്രാമബിൾ ബെൻഡിംഗും ചിത്രശലഭങ്ങൾ, ചതുരാകൃതിയിലുള്ള ഘടനകൾ, പൂക്കൾ എന്നിവ പോലെയുള്ള വസ്തുക്കളുടെ ആകൃതിയിലുള്ള ജൈവ ഘടനകളെ ആകൃതി മാറ്റുന്നതും ഉൾപ്പെടെ നിരവധി പരീക്ഷണാത്മക ടെസ്റ്റ് ബെഞ്ചുകളിൽ ഞങ്ങൾ ഈ ആശയം പ്രദർശിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്.
നൂലുകൾ, നൂലുകൾ, നാരുകൾ തുടങ്ങിയ പരസ്പരബന്ധിതമായ ഏകമാന ത്രെഡുകളിൽ നിന്ന് രൂപപ്പെടുന്ന വഴക്കമുള്ള ദ്വിമാന ഘടനകളാണ് ടെക്സ്റ്റൈൽസ്.ടെക്സ്റ്റൈൽ മനുഷ്യരാശിയുടെ ഏറ്റവും പഴയ സാങ്കേതിക വിദ്യകളിൽ ഒന്നാണ്, അതിന്റെ സുഖം, പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ, ശ്വസനക്ഷമത, സൗന്ദര്യശാസ്ത്രം, സംരക്ഷണം എന്നിവ കാരണം ജീവിതത്തിന്റെ എല്ലാ മേഖലകളിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.സ്മാർട്ട് ടെക്സ്റ്റൈൽസ് (സ്മാർട്ട് വസ്ത്രങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ റോബോട്ടിക് തുണിത്തരങ്ങൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു) റോബോട്ടിക് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ അവയുടെ വലിയ സാധ്യതകൾ കാരണം ഗവേഷണത്തിൽ കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.മൃദുവായ വസ്തുക്കളുമായി ഇടപഴകുന്നതിന്റെ മാനുഷിക അനുഭവം മെച്ചപ്പെടുത്തുമെന്ന് സ്മാർട്ട് ടെക്സ്റ്റൈലുകൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, പ്രത്യേക ജോലികൾ നിർവഹിക്കുന്നതിന് നേർത്തതും വഴക്കമുള്ളതുമായ തുണികൊണ്ടുള്ള ചലനവും ശക്തിയും നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയുന്ന മേഖലയിൽ ഒരു മാതൃകാ വ്യതിയാനം കൊണ്ടുവരുന്നു.ഈ പേപ്പറിൽ, ഞങ്ങളുടെ സമീപകാല AMF49 അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സ്മാർട്ട് ടെക്സ്റ്റൈൽസ് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള രണ്ട് സമീപനങ്ങൾ ഞങ്ങൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നു: (1) പരമ്പരാഗത ടെക്സ്റ്റൈൽ നിർമ്മാണ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ഉപയോഗിച്ച് സ്മാർട്ട് ടെക്സ്റ്റൈലുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് AMF ഒരു സജീവ നൂലായി ഉപയോഗിക്കുക;(2) ആവശ്യമുള്ള ചലനവും രൂപഭേദവും ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നതിന് പരമ്പരാഗത തുണിത്തരങ്ങളിലേക്ക് AMF നേരിട്ട് ചേർക്കുക.
ഹൈഡ്രോളിക് പവർ വിതരണം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു ആന്തരിക സിലിക്കൺ ട്യൂബും അതിന്റെ റേഡിയൽ വിപുലീകരണം പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു ബാഹ്യ ഹെലിക് കോയിലും AMF-ൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.അങ്ങനെ, AMF-കൾ സമ്മർദ്ദം ചെലുത്തുമ്പോൾ രേഖാംശമായി നീളുന്നു, തുടർന്ന് മർദ്ദം പുറത്തുവരുമ്പോൾ അവയുടെ യഥാർത്ഥ നീളത്തിലേക്ക് മടങ്ങുന്നതിന് സങ്കോച ശക്തികൾ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.ഫ്ലെക്സിബിലിറ്റി, ചെറിയ വ്യാസം, നീണ്ട നീളം എന്നിവ ഉൾപ്പെടെ പരമ്പരാഗത നാരുകൾക്ക് സമാനമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്.എന്നിരുന്നാലും, AMF അതിന്റെ പരമ്പരാഗത എതിരാളികളേക്കാൾ ചലനത്തിന്റെയും ശക്തിയുടെയും കാര്യത്തിൽ കൂടുതൽ സജീവവും നിയന്ത്രണവുമാണ്.സ്മാർട്ട് ടെക്സ്റ്റൈൽസിലെ സമീപകാല ദ്രുതഗതിയിലുള്ള പുരോഗതിയിൽ നിന്ന് പ്രചോദനം ഉൾക്കൊണ്ട്, ദീർഘകാലമായി സ്ഥാപിതമായ തുണി നിർമ്മാണ സാങ്കേതികവിദ്യയിലേക്ക് AMF പ്രയോഗിച്ച് സ്മാർട്ട് ടെക്സ്റ്റൈൽസ് നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള നാല് പ്രധാന സമീപനങ്ങൾ ഞങ്ങൾ ഇവിടെ അവതരിപ്പിക്കുന്നു (ചിത്രം 1).
ആദ്യത്തെ വഴി നെയ്ത്ത് ആണ്.ഹൈഡ്രോളിക് ആക്ച്വേറ്റ് ചെയ്യുമ്പോൾ ഒരു ദിശയിലേക്ക് വികസിക്കുന്ന ഒരു റിയാക്ടീവ് നെയ്റ്റഡ് ഫാബ്രിക് നിർമ്മിക്കാൻ ഞങ്ങൾ വെഫ്റ്റ് നെയ്റ്റിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്നു.നെയ്ത ഷീറ്റുകൾ വളരെ വലിച്ചുനീട്ടുന്നതും വലിച്ചുനീട്ടാവുന്നതുമാണ്, പക്ഷേ നെയ്ത ഷീറ്റുകളേക്കാൾ എളുപ്പത്തിൽ അഴിക്കാൻ പ്രവണതയുണ്ട്.നിയന്ത്രണ രീതിയെ ആശ്രയിച്ച്, AMF-ന് വ്യക്തിഗത വരികൾ അല്ലെങ്കിൽ പൂർണ്ണമായ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ രൂപീകരിക്കാൻ കഴിയും.ഫ്ലാറ്റ് ഷീറ്റുകൾക്ക് പുറമേ, ട്യൂബുലാർ നെയ്റ്റിംഗ് പാറ്റേണുകളും AMF പൊള്ളയായ ഘടനകളുടെ നിർമ്മാണത്തിന് അനുയോജ്യമാണ്.രണ്ടാമത്തെ രീതി നെയ്ത്ത് ആണ്, അവിടെ ഞങ്ങൾ രണ്ട് AMF- കൾ വാർപ്പും വെഫ്റ്റും ആയി ഉപയോഗിച്ച് ചതുരാകൃതിയിലുള്ള നെയ്ത ഷീറ്റ് രൂപപ്പെടുത്തുന്നു, അത് രണ്ട് ദിശകളിലേക്ക് സ്വതന്ത്രമായി വികസിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.നെയ്ത ഷീറ്റുകളേക്കാൾ കൂടുതൽ നിയന്ത്രണം (രണ്ട് ദിശകളിലും) നെയ്ത ഷീറ്റുകൾ നൽകുന്നു.ഞങ്ങൾ പരമ്പരാഗത നൂലിൽ നിന്ന് AMF നെയ്തു, ഒരു ദിശയിൽ മാത്രം അഴിച്ചുമാറ്റാൻ കഴിയുന്ന ലളിതമായ നെയ്ത ഷീറ്റ് നിർമ്മിക്കുന്നു.മൂന്നാമത്തെ രീതി - റേഡിയൽ എക്സ്പാൻഷൻ - നെയ്ത്ത് ടെക്നിക്കിന്റെ ഒരു വകഭേദമാണ്, അതിൽ AMP- കൾ ഒരു ദീർഘചതുരത്തിലല്ല, ഒരു സർപ്പിളാകൃതിയിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്, ത്രെഡുകൾ റേഡിയൽ കൺസ്ട്രക്ഷൻ നൽകുന്നു.ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഇൻലെറ്റ് മർദ്ദത്തിൽ ബ്രെയ്ഡ് റേഡിയൽ ആയി വികസിക്കുന്നു.ആവശ്യമുള്ള ദിശയിൽ വളയുന്ന ചലനം സൃഷ്ടിക്കാൻ നിഷ്ക്രിയ തുണികൊണ്ടുള്ള ഒരു ഷീറ്റിൽ AMF ഒട്ടിക്കുക എന്നതാണ് നാലാമത്തെ സമീപനം.AMF അതിന്റെ അരികിൽ പ്രവർത്തിപ്പിച്ച് ഞങ്ങൾ നിഷ്ക്രിയ ബ്രേക്കൗട്ട് ബോർഡിനെ ഒരു സജീവ ബ്രേക്ക്ഔട്ട് ബോർഡിലേക്ക് പുനഃക്രമീകരിച്ചു.AMF-ന്റെ ഈ പ്രോഗ്രാം ചെയ്യാവുന്ന സ്വഭാവം, ജൈവ-പ്രചോദിതമായ ആകൃതി-പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്ന മൃദുവായ ഘടനകൾക്കായി എണ്ണമറ്റ സാധ്യതകൾ തുറക്കുന്നു, അവിടെ നമുക്ക് നിഷ്ക്രിയ വസ്തുക്കളെ സജീവമാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയും.ഈ രീതി ലളിതവും എളുപ്പവും വേഗമേറിയതുമാണ്, എന്നാൽ പ്രോട്ടോടൈപ്പിന്റെ ദീർഘായുസ്സിൽ വിട്ടുവീഴ്ച ചെയ്യാൻ കഴിയും.ഓരോ ടിഷ്യു പ്രോപ്പർട്ടിയുടെയും ശക്തിയും ബലഹീനതയും വിശദീകരിക്കുന്ന സാഹിത്യത്തിലെ മറ്റ് സമീപനങ്ങളിലേക്ക് വായനക്കാരനെ പരാമർശിക്കുന്നു21,33,34,35.
പരമ്പരാഗത തുണിത്തരങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന മിക്ക ത്രെഡുകളിലും നൂലുകളിലും നിഷ്ക്രിയ ഘടനകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.ഈ സൃഷ്ടിയിൽ, ഞങ്ങൾ മുമ്പ് വികസിപ്പിച്ച AMF ഉപയോഗിക്കുന്നു, അത് മീറ്റർ നീളത്തിലും സബ്‌മില്ലീമീറ്റർ വ്യാസത്തിലും എത്താൻ കഴിയും, പരമ്പരാഗത നിഷ്ക്രിയ ടെക്സ്റ്റൈൽ നൂലുകൾ AFM ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിച്ച് വിപുലമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി ബുദ്ധിപരവും സജീവവുമായ തുണിത്തരങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു.ഇനിപ്പറയുന്ന വിഭാഗങ്ങൾ സ്മാർട്ട് ടെക്സ്റ്റൈൽ പ്രോട്ടോടൈപ്പുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള വിശദമായ രീതികൾ വിവരിക്കുകയും അവയുടെ പ്രധാന പ്രവർത്തനങ്ങളും പെരുമാറ്റങ്ങളും അവതരിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
വെഫ്റ്റ് നെയ്റ്റിംഗ് ടെക്നിക് (ചിത്രം 2A) ഉപയോഗിച്ച് ഞങ്ങൾ മൂന്ന് AMF ജേഴ്സികൾ കൈകൊണ്ട് നിർമ്മിച്ചു.മെറ്റീരിയൽ സെലക്ഷനും AMF-കൾക്കും പ്രോട്ടോടൈപ്പുകൾക്കുമുള്ള വിശദമായ സ്പെസിഫിക്കേഷനുകൾ രീതികൾ വിഭാഗത്തിൽ കാണാം.ഓരോ AMF ഉം ഒരു സമമിതി ലൂപ്പ് രൂപപ്പെടുത്തുന്ന ഒരു വളഞ്ഞ പാത (ഒരു റൂട്ട് എന്നും വിളിക്കുന്നു) പിന്തുടരുന്നു.ഓരോ വരിയുടെയും ലൂപ്പുകൾ അവയുടെ മുകളിലും താഴെയുമുള്ള വരികളുടെ ലൂപ്പുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഉറപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.കോഴ്സിലേക്ക് ലംബമായി ഒരു നിരയുടെ വളയങ്ങൾ ഒരു ഷാഫ്റ്റിലേക്ക് കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നു.ഞങ്ങളുടെ നെയ്തെടുത്ത പ്രോട്ടോടൈപ്പിൽ ഓരോ വരിയിലും ഏഴ് തുന്നലുകൾ (അല്ലെങ്കിൽ ഏഴ് തുന്നലുകൾ) മൂന്ന് വരികൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.മുകളിലും താഴെയുമുള്ള വളയങ്ങൾ ഉറപ്പിച്ചിട്ടില്ല, അതിനാൽ നമുക്ക് അവയെ അനുബന്ധ ലോഹ വടികളുമായി ബന്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.പരമ്പരാഗത നൂലുകളെ അപേക്ഷിച്ച് AMF ന്റെ ഉയർന്ന കാഠിന്യം കാരണം, നെയ്തെടുത്ത പ്രോട്ടോടൈപ്പുകൾ പരമ്പരാഗത നെയ്ത തുണികളേക്കാൾ എളുപ്പത്തിൽ അഴിച്ചുമാറ്റുന്നു.അതിനാൽ, ഞങ്ങൾ നേർത്ത ഇലാസ്റ്റിക് ചരടുകൾ ഉപയോഗിച്ച് അടുത്തുള്ള വരികളുടെ ലൂപ്പുകൾ കെട്ടി.
വ്യത്യസ്ത AMF കോൺഫിഗറേഷനുകൾക്കൊപ്പം വിവിധ സ്മാർട്ട് ടെക്സ്റ്റൈൽ പ്രോട്ടോടൈപ്പുകൾ നടപ്പിലാക്കുന്നു.(A) മൂന്ന് AMF-കളിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച നെയ്ത ഷീറ്റ്.(B) രണ്ട് AMF-കളുടെ ദ്വിദിശ നെയ്ത ഷീറ്റ്.(C) AMF, അക്രിലിക് നൂൽ എന്നിവയിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച ഒരു ഏകദിശയിലുള്ള നെയ്ത ഷീറ്റിന് 500 ഗ്രാം ഭാരം വഹിക്കാൻ കഴിയും, അത് അതിന്റെ 192 മടങ്ങ് ഭാരം (2.6g).(D) റേഡിയൽ കൺസ്ട്രെയിന്റ് ആയി ഒരു AMF, കോട്ടൺ നൂൽ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് റേഡിയൽ വികസിക്കുന്ന ഘടന.വിശദമായ സ്പെസിഫിക്കേഷനുകൾ മെത്തേഡ്സ് വിഭാഗത്തിൽ കാണാം.
ഒരു നെയ്‌റ്റിന്റെ സിഗ്‌സാഗ് ലൂപ്പുകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത ദിശകളിലേക്ക് നീട്ടാൻ കഴിയുമെങ്കിലും, യാത്രയുടെ ദിശയിലുള്ള പരിമിതികൾ കാരണം ഞങ്ങളുടെ പ്രോട്ടോടൈപ്പ് നിറ്റ് പ്രാഥമികമായി സമ്മർദ്ദത്തിൽ ലൂപ്പിന്റെ ദിശയിലേക്ക് വികസിക്കുന്നു.ഓരോ എഎംഎഫിന്റെയും നീളം നെയ്ത ഷീറ്റിന്റെ മൊത്തം വിസ്തീർണ്ണം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു.നിർദ്ദിഷ്ട ആവശ്യകതകളെ ആശ്രയിച്ച്, മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത ദ്രാവക സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്ന് (ചിത്രം 2A) അല്ലെങ്കിൽ ഒരേസമയം ഒരു ദ്രാവക സ്രോതസ്സിൽ നിന്ന് 1-ടു-3 ദ്രാവക വിതരണക്കാരൻ വഴി മൂന്ന് AMF-കൾ നമുക്ക് നിയന്ത്രിക്കാനാകും.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.2A ഒരു നെയ്തെടുത്ത പ്രോട്ടോടൈപ്പിന്റെ ഒരു ഉദാഹരണം കാണിക്കുന്നു, അതിന്റെ പ്രാരംഭ വിസ്തീർണ്ണം മൂന്ന് AMP-കളിൽ (1.2 MPa) സമ്മർദ്ദം ചെലുത്തുമ്പോൾ 35% വർദ്ധിച്ചു.ശ്രദ്ധേയമായി, AMF അതിന്റെ യഥാർത്ഥ നീളത്തിന്റെ 250% എങ്കിലും ഉയർന്ന നീളം കൈവരിക്കുന്നു, അതിനാൽ നെയ്ത ഷീറ്റുകൾക്ക് നിലവിലെ പതിപ്പുകളേക്കാൾ കൂടുതൽ നീട്ടാൻ കഴിയും.
പ്ലെയിൻ നെയ്ത്ത് സാങ്കേതികത (ചിത്രം 2B) ഉപയോഗിച്ച് രണ്ട് AMF-കളിൽ നിന്ന് രൂപപ്പെട്ട ദ്വിദിശ നെയ്ത്ത് ഷീറ്റുകളും ഞങ്ങൾ സൃഷ്ടിച്ചു.AMF വാർപ്പും വെഫ്റ്റും വലത് കോണുകളിൽ ഇഴചേർന്ന് ഒരു ലളിതമായ ക്രിസ്-ക്രോസ് പാറ്റേൺ ഉണ്ടാക്കുന്നു.ഞങ്ങളുടെ പ്രോട്ടോടൈപ്പ് നെയ്ത്ത് സമതുലിതമായ പ്ലെയിൻ നെയ്ത്ത് എന്ന് തരംതിരിച്ചിട്ടുണ്ട്, കാരണം വാർപ്പും വെഫ്റ്റ് നൂലും ഒരേ നൂൽ വലുപ്പത്തിൽ നിന്നാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത് (വിശദാംശങ്ങൾക്ക് രീതികൾ വിഭാഗം കാണുക).മൂർച്ചയുള്ള മടക്കുകൾ ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയുന്ന സാധാരണ ത്രെഡുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, നെയ്ത്ത് പാറ്റേണിന്റെ മറ്റൊരു ത്രെഡിലേക്ക് മടങ്ങുമ്പോൾ പ്രയോഗിച്ച AMF-ന് ഒരു നിശ്ചിത വളയുന്ന ദൂരം ആവശ്യമാണ്.അതിനാൽ, പരമ്പരാഗത നെയ്ത തുണിത്തരങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ എഎംപിയിൽ നിന്ന് നെയ്ത ഷീറ്റുകൾക്ക് സാന്ദ്രത കുറവാണ്.എഎംഎഫ്-ടൈപ്പ് എസ് (ബാഹ്യ വ്യാസം 1.49 എംഎം) 1.5 മില്ലിമീറ്ററാണ് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ വളവുള്ള ആരം.ഉദാഹരണത്തിന്, ഈ ലേഖനത്തിൽ ഞങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കുന്ന പ്രോട്ടോടൈപ്പ് നെയ്ത്ത് 7 × 7 ത്രെഡ് പാറ്റേൺ ഉണ്ട്, അവിടെ ഓരോ കവലയും നേർത്ത ഇലാസ്റ്റിക് ചരടിന്റെ കെട്ട് ഉപയോഗിച്ച് സ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്നു.ഒരേ നെയ്ത്ത് സാങ്കേതികത ഉപയോഗിച്ച്, നിങ്ങൾക്ക് കൂടുതൽ സ്ട്രോണ്ടുകൾ ലഭിക്കും.
അനുബന്ധ AMF-ന് ദ്രാവക സമ്മർദ്ദം ലഭിക്കുമ്പോൾ, നെയ്ത ഷീറ്റ് അതിന്റെ വിസ്തീർണ്ണം വാർപ്പ് അല്ലെങ്കിൽ വെഫ്റ്റ് ദിശയിൽ വികസിപ്പിക്കുന്നു.അതിനാൽ, രണ്ട് എഎംപികളിലേക്ക് പ്രയോഗിക്കുന്ന ഇൻലെറ്റ് മർദ്ദത്തിന്റെ അളവ് സ്വതന്ത്രമായി മാറ്റിക്കൊണ്ട് ഞങ്ങൾ ബ്രെയ്‌ഡ് ഷീറ്റിന്റെ (നീളവും വീതിയും) അളവുകൾ നിയന്ത്രിച്ചു.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.2B നെയ്ത പ്രോട്ടോടൈപ്പ് കാണിക്കുന്നു, അത് ഒരു AMP (1.3 MPa) ലേക്ക് സമ്മർദ്ദം ചെലുത്തുമ്പോൾ അതിന്റെ യഥാർത്ഥ ഏരിയയുടെ 44% വരെ വികസിച്ചു.രണ്ട് എഎംഎഫുകളിൽ ഒരേസമയം സമ്മർദ്ദം ചെലുത്തിയതോടെ, വിസ്തീർണ്ണം 108% വർദ്ധിച്ചു.
വാർപ്പ്, അക്രിലിക് നൂലുകൾ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ഞങ്ങൾ ഒരൊറ്റ AMF-ൽ നിന്ന് ഒരു ഏകദിശ നെയ്ത ഷീറ്റും ഉണ്ടാക്കി (ചിത്രം 2C).AMF-കൾ ഏഴ് സിഗ്‌സാഗ് വരികളായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, ത്രെഡുകൾ ഈ AMF-കളുടെ വരികൾ നെയ്തെടുത്ത് ചതുരാകൃതിയിലുള്ള തുണികൊണ്ടുള്ള ഒരു ഷീറ്റ് ഉണ്ടാക്കുന്നു.ഈ നെയ്ത പ്രോട്ടോടൈപ്പ് ചിത്രം 2B-യെക്കാൾ സാന്ദ്രമായിരുന്നു, മുഴുവൻ ഷീറ്റും എളുപ്പത്തിൽ നിറച്ച മൃദുവായ അക്രിലിക് ത്രെഡുകൾക്ക് നന്ദി.വാർപ്പായി ഞങ്ങൾ ഒരു AMF മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ എന്നതിനാൽ, നെയ്ത ഷീറ്റിന് സമ്മർദ്ദത്തിൽ വാർപ്പിലേക്ക് മാത്രമേ വികസിക്കാൻ കഴിയൂ.ചിത്രം 2C നെയ്ത പ്രോട്ടോടൈപ്പിന്റെ ഒരു ഉദാഹരണം കാണിക്കുന്നു, അതിന്റെ പ്രാരംഭ വിസ്തീർണ്ണം വർദ്ധിക്കുന്ന സമ്മർദ്ദം (1.3 MPa) കൊണ്ട് 65% വർദ്ധിക്കുന്നു.കൂടാതെ, ഈ മെടഞ്ഞ കഷണത്തിന് (ഭാരം 2.6 ഗ്രാം) 500 ഗ്രാം ഭാരം ഉയർത്താൻ കഴിയും, ഇത് അതിന്റെ പിണ്ഡത്തിന്റെ 192 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്.
ചതുരാകൃതിയിലുള്ള നെയ്‌ത ഷീറ്റ് സൃഷ്‌ടിക്കാൻ AMF ഒരു സിഗ്‌സാഗ് പാറ്റേണിൽ ക്രമീകരിക്കുന്നതിനുപകരം, ഞങ്ങൾ AMF-ന്റെ ഒരു പരന്ന സർപ്പിളാകൃതി നിർമ്മിച്ചു, അത് പരുത്തി നൂൽ ഉപയോഗിച്ച് റേഡിയൽ ആയി പരിമിതപ്പെടുത്തി ഒരു വൃത്താകൃതിയിലുള്ള നെയ്ത ഷീറ്റ് (ചിത്രം 2D).AMF ന്റെ ഉയർന്ന കാഠിന്യം പ്ലേറ്റിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത് പൂരിപ്പിക്കുന്നത് പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു.എന്നിരുന്നാലും, ഈ പാഡിംഗ് ഇലാസ്റ്റിക് നൂലുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ഇലാസ്റ്റിക് തുണിത്തരങ്ങൾ എന്നിവയിൽ നിന്ന് നിർമ്മിക്കാം.ഹൈഡ്രോളിക് മർദ്ദം ലഭിക്കുമ്പോൾ, AMP അതിന്റെ രേഖാംശ നീളം ഷീറ്റിന്റെ റേഡിയൽ വികാസത്തിലേക്ക് മാറ്റുന്നു.ഫിലമെന്റുകളുടെ റേഡിയൽ പരിമിതി കാരണം സർപ്പിളാകൃതിയുടെ ബാഹ്യവും ആന്തരികവുമായ വ്യാസങ്ങൾ വർദ്ധിക്കുന്നുവെന്നതും ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്.1 MPa പ്രയോഗിച്ച ഹൈഡ്രോളിക് മർദ്ദം ഉപയോഗിച്ച്, ഒരു റൗണ്ട് ഷീറ്റിന്റെ ആകൃതി അതിന്റെ യഥാർത്ഥ വിസ്തീർണ്ണത്തിന്റെ 25% വരെ വികസിക്കുന്നുവെന്ന് ചിത്രം 2D കാണിക്കുന്നു.
സ്‌മാർട്ട് ടെക്‌സ്‌റ്റൈൽസ് നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള രണ്ടാമത്തെ സമീപനം ഞങ്ങൾ ഇവിടെ അവതരിപ്പിക്കുന്നു, അവിടെ ഞങ്ങൾ ഒരു പരന്ന തുണിക്കഷണത്തിലേക്ക് AMF ഒട്ടിക്കുകയും നിഷ്‌ക്രിയമായതിൽ നിന്ന് സജീവമായി നിയന്ത്രിത ഘടനയിലേക്ക് പുനഃക്രമീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.ബെൻഡിംഗ് ഡ്രൈവിന്റെ ഡിസൈൻ ഡയഗ്രം ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.3A, ഇവിടെ എഎംപി മധ്യഭാഗത്തേക്ക് മടക്കിക്കളയുകയും ഇരട്ട-വശങ്ങളുള്ള ടേപ്പ് ഒരു പശയായി ഉപയോഗിച്ച് വലിച്ചുനീട്ടാനാവാത്ത തുണികൊണ്ടുള്ള (കോട്ടൺ മസ്ലിൻ ഫാബ്രിക്) ഒട്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.അടച്ചുകഴിഞ്ഞാൽ, AMF-ന്റെ മുകൾഭാഗം നീട്ടാൻ സൌജന്യമാണ്, അതേസമയം അടിഭാഗം ടേപ്പും തുണിയും കൊണ്ട് പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു, ഇത് സ്ട്രിപ്പ് തുണിയുടെ നേരെ വളയാൻ കാരണമാകുന്നു.ബെൻഡ് ആക്യുവേറ്ററിന്റെ ഏത് ഭാഗവും ടേപ്പ് ഒട്ടിച്ച് നമുക്ക് എവിടെയും നിർജ്ജീവമാക്കാം.നിർജ്ജീവമാക്കിയ ഒരു സെഗ്‌മെന്റിന് നീങ്ങാൻ കഴിയില്ല, അത് ഒരു നിഷ്ക്രിയ സെഗ്‌മെന്റായി മാറുന്നു.
പരമ്പരാഗത തുണിത്തരങ്ങളിൽ AMF ഒട്ടിച്ചാണ് തുണിത്തരങ്ങൾ പുനഃക്രമീകരിക്കുന്നത്.(A) ഒരു മടക്കിവെച്ച AMF വലിച്ചുനീട്ടാനാവാത്ത തുണിയിൽ ഒട്ടിച്ചുകൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച ബെൻഡിംഗ് ഡ്രൈവിനുള്ള ഡിസൈൻ ആശയം.(ബി) ആക്യുവേറ്റർ പ്രോട്ടോടൈപ്പിന്റെ വളവ്.(C) ഒരു ചതുരാകൃതിയിലുള്ള തുണിയെ സജീവമായ നാല് കാലുകളുള്ള റോബോട്ടാക്കി മാറ്റുക.ഇലാസ്റ്റിക് ഫാബ്രിക്: കോട്ടൺ ജേഴ്സി.സ്ട്രെച്ച് ഫാബ്രിക്: പോളിസ്റ്റർ.വിശദമായ സ്പെസിഫിക്കേഷനുകൾ മെത്തേഡ്സ് വിഭാഗത്തിൽ കാണാം.
ഞങ്ങൾ വ്യത്യസ്ത ദൈർഘ്യമുള്ള നിരവധി പ്രോട്ടോടൈപ്പ് ബെൻഡിംഗ് ആക്യുവേറ്ററുകൾ നിർമ്മിക്കുകയും വളയുന്ന ചലനം സൃഷ്ടിക്കാൻ ഹൈഡ്രോളിക് ഉപയോഗിച്ച് അവയെ സമ്മർദ്ദത്തിലാക്കുകയും ചെയ്തു (ചിത്രം 3 ബി).പ്രധാനമായി, AMF ഒരു നേർരേഖയിൽ സ്ഥാപിക്കാം അല്ലെങ്കിൽ ഒന്നിലധികം ത്രെഡുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് മടക്കിക്കളയാം, തുടർന്ന് ഉചിതമായ എണ്ണം ത്രെഡുകളുള്ള ഒരു ബെൻഡിംഗ് ഡ്രൈവ് സൃഷ്ടിക്കാൻ തുണിയിൽ ഒട്ടിക്കാം.ഞങ്ങൾ നിഷ്ക്രിയ ടിഷ്യു ഷീറ്റിനെ ഒരു സജീവ ടെട്രാപോഡ് ഘടനയാക്കി (ചിത്രം 3C) പരിവർത്തനം ചെയ്‌തു, അവിടെ ദീർഘചതുരാകൃതിയിലുള്ള വിപുലീകരിക്കാനാവാത്ത ടിഷ്യുവിന്റെ (കോട്ടൺ മസ്‌ലിൻ ഫാബ്രിക്) അതിരുകൾ റൂട്ട് ചെയ്യാൻ ഞങ്ങൾ AMF ഉപയോഗിച്ചു.ഒരു ഇരട്ട-വശങ്ങളുള്ള ടേപ്പ് ഉപയോഗിച്ച് ഫാബ്രിക്കിൽ AMP ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.ഓരോ അരികിന്റെയും മധ്യഭാഗം നിഷ്ക്രിയമാകാൻ ടേപ്പ് ചെയ്‌തിരിക്കുന്നു, അതേസമയം നാല് കോണുകൾ സജീവമായി തുടരും.സ്ട്രെച്ച് ഫാബ്രിക് ടോപ്പ് കവർ (പോളിസ്റ്റർ) ഓപ്ഷണൽ ആണ്.തുണിയുടെ നാല് മൂലകളും അമർത്തിയാൽ വളയുന്നു (കാലുകൾ പോലെ കാണപ്പെടുന്നു).
വികസിപ്പിച്ച സ്‌മാർട്ട് ടെക്‌സ്‌റ്റൈലുകളുടെ ഗുണവിശേഷതകൾ അളവനുസരിച്ച് പഠിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ഒരു ടെസ്റ്റ് ബെഞ്ച് നിർമ്മിച്ചു (രീതികൾ വിഭാഗവും അനുബന്ധ ചിത്രം S1 ഉം കാണുക).എല്ലാ സാമ്പിളുകളും AMF കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ചതിനാൽ, പരീക്ഷണ ഫലങ്ങളുടെ പൊതുവായ പ്രവണത (ചിത്രം 4) AMF ന്റെ പ്രധാന സ്വഭാവസവിശേഷതകളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, അതായത്, ഇൻലെറ്റ് മർദ്ദം ഔട്ട്ലെറ്റ് നീളത്തിന് നേരിട്ട് ആനുപാതികവും കംപ്രഷൻ ശക്തിക്ക് വിപരീത അനുപാതവുമാണ്.എന്നിരുന്നാലും, ഈ സ്മാർട്ട് തുണിത്തരങ്ങൾക്ക് അവയുടെ പ്രത്യേക കോൺഫിഗറേഷനുകളെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന തനതായ സവിശേഷതകളുണ്ട്.
സ്മാർട്ട് ടെക്സ്റ്റൈൽ കോൺഫിഗറേഷനുകൾ സവിശേഷതകൾ.(എ, ബി) ഇൻലെറ്റ് മർദ്ദത്തിനും ഔട്ട്‌ലെറ്റ് നീളത്തിനും നെയ്ത ഷീറ്റുകൾക്കുള്ള ബലത്തിനും വേണ്ടിയുള്ള ഹിസ്റ്റെറിസിസ് കർവുകൾ.(സി) നെയ്ത ഷീറ്റിന്റെ വിസ്തൃതിയുടെ വികാസം.(D,E) നിറ്റ്വെയറിനുള്ള ഇൻപുട്ട് മർദ്ദവും ഔട്ട്പുട്ട് നീളവും ബലവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം.(എഫ്) റേഡിയൽ വികസിക്കുന്ന ഘടനകളുടെ ഏരിയ വിപുലീകരണം.(ജി) ബെൻഡിംഗ് ഡ്രൈവുകളുടെ മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത നീളമുള്ള ബെൻഡിംഗ് ആംഗിളുകൾ.
നെയ്ത ഷീറ്റിന്റെ ഓരോ AMF ഉം ഏകദേശം 30% നീളം (ചിത്രം 4A) സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് 1 MPa യുടെ ഇൻലെറ്റ് മർദ്ദത്തിന് വിധേയമാക്കി.നിരവധി കാരണങ്ങളാൽ മുഴുവൻ പരീക്ഷണത്തിനും ഞങ്ങൾ ഈ ത്രെഷോൾഡ് തിരഞ്ഞെടുത്തു: (1) അവയുടെ ഹിസ്റ്റെറിസിസ് കർവുകൾക്ക് ഊന്നൽ നൽകുന്നതിന് ഗണ്യമായ നീളം (ഏകദേശം 30%), (2) ആകസ്മികമായ കേടുപാടുകൾ അല്ലെങ്കിൽ പരാജയത്തിന് കാരണമാകുന്ന വ്യത്യസ്‌ത പരീക്ഷണങ്ങളിൽ നിന്നും പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന പ്രോട്ടോടൈപ്പുകളിൽ നിന്നും സൈക്ലിംഗ് തടയുന്നതിന്..ഉയർന്ന ദ്രാവക സമ്മർദ്ദത്തിൽ.ഡെഡ് സോൺ വ്യക്തമായി കാണാം, ഇൻലെറ്റ് മർദ്ദം 0.3 MPa എത്തുന്നതുവരെ ബ്രെയ്ഡ് ചലനരഹിതമായി തുടരും.മർദ്ദം നീളമുള്ള ഹിസ്റ്റെറിസിസ് പ്ലോട്ട് പമ്പിംഗും റിലീസ് ചെയ്യുന്ന ഘട്ടങ്ങളും തമ്മിലുള്ള വലിയ വിടവ് കാണിക്കുന്നു, നെയ്ത ഷീറ്റ് അതിന്റെ ചലനം വികാസത്തിൽ നിന്ന് സങ്കോചത്തിലേക്ക് മാറ്റുമ്പോൾ ഗണ്യമായ energy ർജ്ജ നഷ്ടം ഉണ്ടെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.(ചിത്രം 4A).1 MPa യുടെ ഇൻലെറ്റ് മർദ്ദം ലഭിച്ച ശേഷം, നെയ്ത ഷീറ്റിന് 5.6 N (ചിത്രം 4B) സങ്കോച ശക്തി പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയും.പ്രഷർ-ഫോഴ്‌സ് ഹിസ്റ്റെറിസിസ് പ്ലോട്ട്, റീസെറ്റ് കർവ് പ്രഷർ ബിൽഡ്-അപ്പ് കർവുമായി ഏതാണ്ട് ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുന്നതായി കാണിക്കുന്നു.നെയ്ത ഷീറ്റിന്റെ ഏരിയ വിപുലീകരണം 3D ഉപരിതല പ്ലോട്ടിൽ (ചിത്രം 4C) കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, രണ്ട് AMF-കളിൽ ഓരോന്നിനും പ്രയോഗിക്കുന്ന സമ്മർദ്ദത്തിന്റെ അളവിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.ഒരു നെയ്ത ഷീറ്റിന് അതിന്റെ വാർപ്പും വെഫ്റ്റ് എഎംഎഫുകളും ഒരേസമയം 1 MPa യുടെ ഹൈഡ്രോളിക് മർദ്ദത്തിന് വിധേയമാകുമ്പോൾ 66% വിസ്തീർണ്ണം വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്നും പരീക്ഷണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.
നെയ്ത ഷീറ്റിന് സമാനമായ പാറ്റേൺ നെയ്ത ഷീറ്റിന്റെ പരീക്ഷണ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, ടെൻഷൻ-പ്രഷർ ഡയഗ്രാമിലെ വിശാലമായ ഹിസ്റ്റെറിസിസ് വിടവും ഓവർലാപ്പിംഗ് പ്രഷർ-ഫോഴ്‌സ് കർവുകളും ഉൾപ്പെടുന്നു.നെയ്തെടുത്ത ഷീറ്റ് 30% നീളം കാണിച്ചു, അതിനുശേഷം 1 MPa ന്റെ ഇൻലെറ്റ് മർദ്ദത്തിൽ കംപ്രഷൻ ഫോഴ്സ് 9 N ആയിരുന്നു (ചിത്രം 4D, E).
വൃത്താകൃതിയിലുള്ള നെയ്ത ഷീറ്റിന്റെ കാര്യത്തിൽ, 1 MPa (ചിത്രം 4F) യുടെ ദ്രാവക മർദ്ദം എക്സ്പോഷർ ചെയ്തതിന് ശേഷം പ്രാരംഭ മേഖലയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അതിന്റെ പ്രാരംഭ വിസ്തീർണ്ണം 25% വർദ്ധിച്ചു.സാമ്പിൾ വികസിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നതിനുമുമ്പ്, 0.7 MPa വരെ ഒരു വലിയ ഇൻലെറ്റ് പ്രഷർ ഡെഡ് സോൺ ഉണ്ട്.വലിയ AMF-കളിൽ നിന്നാണ് സാമ്പിളുകൾ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത് എന്നതിനാൽ ഈ വലിയ ഡെഡ് സോൺ പ്രതീക്ഷിച്ചിരുന്നു.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.ഡിസ്ക് ചലനം മാറുമ്പോൾ കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ നഷ്ടം സൂചിപ്പിക്കുന്ന, പ്രഷർ വർദ്ധന വക്രവുമായി റിലീസ് കർവ് ഏതാണ്ട് യോജിക്കുന്നുവെന്നും 4F കാണിക്കുന്നു.
മൂന്ന് ബെൻഡിംഗ് ആക്യുവേറ്ററുകളുടെ (ടിഷ്യു റീകോൺഫിഗറേഷൻ) പരീക്ഷണ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് അവയുടെ ഹിസ്റ്റെറിസിസ് കർവുകൾക്ക് സമാനമായ പാറ്റേൺ ഉണ്ടെന്നാണ് (ചിത്രം 4G), അവിടെ അവർ ഉയർത്തുന്നതിന് മുമ്പ് 0.2 MPa വരെ ഇൻലെറ്റ് പ്രഷർ ഡെഡ് സോൺ അനുഭവപ്പെടുന്നു.മൂന്ന് ബെൻഡിംഗ് ഡ്രൈവുകളിൽ (L20, L30, L50 mm) ഞങ്ങൾ ഒരേ അളവിലുള്ള ദ്രാവകം (0.035 മില്ലി) പ്രയോഗിച്ചു.എന്നിരുന്നാലും, ഓരോ ആക്യുവേറ്ററും വ്യത്യസ്ത മർദ്ദം അനുഭവിക്കുകയും വ്യത്യസ്ത വളയുന്ന കോണുകൾ വികസിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു.L20, L30 mm ആക്യുവേറ്ററുകൾ 0.72, 0.67 MPa എന്നിവയുടെ ഇൻലെറ്റ് മർദ്ദം അനുഭവിച്ചു, ഇത് യഥാക്രമം 167°, 194° വളയുന്ന കോണുകളിൽ എത്തി.ഏറ്റവും ദൈർഘ്യമേറിയ ബെൻഡിംഗ് ഡ്രൈവ് (ദൈർഘ്യം 50 മില്ലിമീറ്റർ) 0.61 MPa സമ്മർദ്ദത്തെ ചെറുക്കുകയും പരമാവധി വളയുന്ന കോണിൽ 236° എത്തുകയും ചെയ്തു.പ്രഷർ ആംഗിൾ ഹിസ്റ്റെറിസിസ് പ്ലോട്ടുകൾ മൂന്ന് ബെൻഡിംഗ് ഡ്രൈവുകൾക്കുമായി പ്രഷറൈസേഷനും റിലീസ് കർവുകളും തമ്മിലുള്ള താരതമ്യേന വലിയ വിടവുകൾ വെളിപ്പെടുത്തി.
മുകളിലെ സ്‌മാർട്ട് ടെക്‌സ്‌റ്റൈൽ കോൺഫിഗറേഷനുകൾക്കായുള്ള ഇൻപുട്ട് വോളിയവും ഔട്ട്‌പുട്ട് പ്രോപ്പർട്ടികളും (നീളിപ്പിക്കൽ, ബലം, ഏരിയ വിപുലീകരണം, വളയുന്ന ആംഗിൾ) എന്നിവ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം അനുബന്ധ ചിത്രം S2-ൽ കാണാം.
മുമ്പത്തെ വിഭാഗത്തിലെ പരീക്ഷണ ഫലങ്ങൾ, AMF സാമ്പിളുകളുടെ പ്രയോഗിച്ച ഇൻലെറ്റ് മർദ്ദവും ഔട്ട്‌ലെറ്റ് നീളവും തമ്മിലുള്ള ആനുപാതിക ബന്ധം വ്യക്തമായി കാണിക്കുന്നു.എഎംബി കൂടുതൽ ശക്തമാകുന്തോറും അത് വികസിക്കുകയും കൂടുതൽ ഇലാസ്റ്റിക് ഊർജ്ജം ശേഖരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.അതിനാൽ, അത് ചെലുത്തുന്ന കംപ്രസ്സീവ് ബലം കൂടുതലാണ്.ഇൻലെറ്റ് മർദ്ദം പൂർണ്ണമായും നീക്കം ചെയ്യുമ്പോൾ മാതൃകകൾ അവയുടെ പരമാവധി കംപ്രഷൻ ശക്തിയിൽ എത്തിയതായും ഫലങ്ങൾ കാണിച്ചു.അനലിറ്റിക്കൽ മോഡലിംഗിലൂടെയും പരീക്ഷണാത്മക പരിശോധനയിലൂടെയും നെയ്തതും നെയ്തതുമായ ഷീറ്റുകളുടെ നീളവും പരമാവധി ചുരുങ്ങൽ ശക്തിയും തമ്മിൽ നേരിട്ടുള്ള ബന്ധം സ്ഥാപിക്കാൻ ഈ വിഭാഗം ലക്ഷ്യമിടുന്നു.
ഒരൊറ്റ AMF-ന്റെ പരമാവധി കോൺട്രാക്ടൈൽ ഫോഴ്‌സ് ഫൗട്ട് (ഇൻലെറ്റ് മർദ്ദത്തിൽ P = 0) ref 49-ൽ നൽകുകയും ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ വീണ്ടും അവതരിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു:
അവയിൽ, α, E, A0 എന്നിവ യഥാക്രമം വലിച്ചുനീട്ടുന്ന ഘടകം, യങ്ങിന്റെ മോഡുലസ്, സിലിക്കൺ ട്യൂബിന്റെ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയ എന്നിവയാണ്;k എന്നത് സർപ്പിള കോയിലിന്റെ കാഠിന്യത്തിന്റെ ഗുണകമാണ്;x, li എന്നിവ ഓഫ്‌സെറ്റും പ്രാരംഭ ദൈർഘ്യവുമാണ്.യഥാക്രമം എ.എം.പി.
ശരിയായ സമവാക്യം.(1) നെയ്തതും നെയ്തതുമായ ഷീറ്റുകൾ ഉദാഹരണമായി എടുക്കുക (ചിത്രം 5 എ, ബി).നെയ്ത ഉൽപ്പന്നമായ Fkv, നെയ്ത ഉൽപ്പന്നമായ Fwh എന്നിവയുടെ സങ്കോച ശക്തികൾ യഥാക്രമം (2), (3) സമവാക്യങ്ങളാൽ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.
ഇവിടെ mk എന്നത് ലൂപ്പുകളുടെ എണ്ണമാണ്, φp എന്നത് കുത്തിവയ്പ്പ് സമയത്ത് നെയ്ത തുണിയുടെ ലൂപ്പ് ആംഗിളാണ് (ചിത്രം 5A), mh എന്നത് ത്രെഡുകളുടെ എണ്ണമാണ്, θhp എന്നത് കുത്തിവയ്പ്പ് സമയത്ത് നെയ്ത തുണിയുടെ ഇടപഴകൽ കോണാണ് (ചിത്രം 5B), εkv εwh എന്നത് നെയ്ത ഷീറ്റിന്റെ രൂപഭേദവും രൂപഭേദവുമാണ്, സർപ്പിള കോയിലിന്റെ പ്രാരംഭ ടെൻഷനാണ് F0.സമവാക്യത്തിന്റെ വിശദമായ വ്യുൽപ്പന്നം.(2) കൂടാതെ (3) പിന്തുണയ്ക്കുന്ന വിവരങ്ങളിൽ കാണാം.
ദീർഘവീക്ഷണ-ബല ബന്ധത്തിനായി ഒരു വിശകലന മാതൃക സൃഷ്ടിക്കുക.(A,B) നെയ്തതും നെയ്തതുമായ ഷീറ്റുകൾക്കുള്ള അനലിറ്റിക്കൽ മോഡൽ ചിത്രീകരണങ്ങൾ.(C,D) നെയ്തതും നെയ്തതുമായ ഷീറ്റുകൾക്കായുള്ള അനലിറ്റിക്കൽ മോഡലുകളുടെയും പരീക്ഷണാത്മക ഡാറ്റയുടെയും താരതമ്യം.RMSE റൂട്ട് അർത്ഥമാക്കുന്നത് ചതുര പിശക്.
വികസിപ്പിച്ച മോഡൽ പരിശോധിക്കുന്നതിന്, ചിത്രം 2A-യിലെ നെയ്ത പാറ്റേണുകളും ചിത്രം 2B-യിലെ ബ്രെയ്‌ഡഡ് സാമ്പിളുകളും ഉപയോഗിച്ച് ഞങ്ങൾ നീളമേറിയ പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തി.0% മുതൽ 50% വരെ ലോക്ക് ചെയ്‌ത ഓരോ വിപുലീകരണത്തിനും 5% ഇൻക്രിമെന്റിലാണ് സങ്കോച ശക്തി അളക്കുന്നത്.അഞ്ച് ട്രയലുകളുടെ ശരാശരിയും സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഡീവിയേഷനും ചിത്രം 5C (knit), ചിത്രം 5D (knit) എന്നിവയിൽ അവതരിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.വിശകലന മാതൃകയുടെ വക്രങ്ങൾ സമവാക്യങ്ങളാൽ വിവരിച്ചിരിക്കുന്നു.പാരാമീറ്ററുകൾ (2), (3) പട്ടികയിൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു.1. നിറ്റ്വെയറിന് 0.34 N, നെയ്ത AMF H (തിരശ്ചീന ദിശ) 0.21 N, 0.17 N എന്നിങ്ങനെയുള്ള റൂട്ട് ശരാശരി സ്ക്വയർ പിശക് (RMSE) ഉപയോഗിച്ച് മുഴുവൻ നീളമേറിയ ശ്രേണിയിലെയും പരീക്ഷണാത്മക ഡാറ്റയുമായി വിശകലന മോഡൽ നല്ല യോജിപ്പിലാണ് എന്ന് ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. നെയ്ത AMF ന്.വി (ലംബ ദിശ).
അടിസ്ഥാന ചലനങ്ങൾക്ക് പുറമേ, എസ്-ബെൻഡ്, റേഡിയൽ സങ്കോചം, 2D മുതൽ 3D രൂപഭേദം എന്നിവ പോലുള്ള കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ ചലനങ്ങൾ നൽകുന്നതിന് നിർദ്ദിഷ്ട സ്മാർട്ട് ടെക്സ്റ്റൈലുകൾ യാന്ത്രികമായി പ്രോഗ്രാം ചെയ്യാവുന്നതാണ്.ഫ്ലാറ്റ് സ്മാർട്ട് ടെക്സ്റ്റൈലുകൾ ആവശ്യമുള്ള ഘടനകളിലേക്ക് പ്രോഗ്രാം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള നിരവധി രീതികൾ ഞങ്ങൾ ഇവിടെ അവതരിപ്പിക്കുന്നു.
രേഖീയ ദിശയിൽ ഡൊമെയ്ൻ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനു പുറമേ, മൾട്ടിമോഡൽ ചലനം (ചിത്രം 6A) സൃഷ്ടിക്കാൻ ഏകദിശ നെയ്ത ഷീറ്റുകൾ യാന്ത്രികമായി പ്രോഗ്രാം ചെയ്യാവുന്നതാണ്.ബ്രെയ്‌ഡഡ് ഷീറ്റിന്റെ വിപുലീകരണം ഒരു വളയുന്ന ചലനമായി ഞങ്ങൾ പുനർക്രമീകരിക്കുന്നു, അതിന്റെ മുഖങ്ങളിലൊന്ന് (മുകളിലോ താഴെയോ) തയ്യൽ ത്രെഡ് ഉപയോഗിച്ച് പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു.ഷീറ്റുകൾ സമ്മർദ്ദത്തിൻ കീഴിൽ ബോർഡിംഗ് ഉപരിതലത്തിലേക്ക് വളയുന്നു.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.നെയ്ത പാനലുകളുടെ രണ്ട് ഉദാഹരണങ്ങൾ 6A കാണിക്കുന്നു, ഒരു പകുതി മുകളിലെ വശത്തും മറ്റേ പകുതി താഴെയും ഇടുങ്ങിയിരിക്കുമ്പോൾ എസ് ആകൃതിയിലാകും.പകരമായി, നിങ്ങൾക്ക് ഒരു വൃത്താകൃതിയിലുള്ള വളയുന്ന ചലനം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും, അവിടെ മുഴുവൻ മുഖവും മാത്രം പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.ഒരു ഏകദിശയിലുള്ള ബ്രെയ്‌ഡഡ് ഷീറ്റ് അതിന്റെ രണ്ട് അറ്റങ്ങൾ ഒരു ട്യൂബുലാർ ഘടനയിലേക്ക് ബന്ധിപ്പിച്ച് ഒരു കംപ്രഷൻ സ്ലീവ് ആക്കാം (ചിത്രം 6B).വേദന ഒഴിവാക്കുന്നതിനോ രക്തചംക്രമണം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനോ ഉള്ള മസാജ് തെറാപ്പിയുടെ ഒരു രൂപമായ കംപ്രഷൻ നൽകുന്നതിനായി സ്ലീവ് ഒരു വ്യക്തിയുടെ ചൂണ്ടുവിരലിൽ ധരിക്കുന്നു.കൈകൾ, ഇടുപ്പ്, കാലുകൾ തുടങ്ങിയ മറ്റ് ശരീരഭാഗങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമാക്കാൻ ഇത് സ്കെയിൽ ചെയ്യാം.
ഒരു ദിശയിൽ ഷീറ്റുകൾ നെയ്യാനുള്ള കഴിവ്.(എ) തയ്യൽ ത്രെഡുകളുടെ ആകൃതിയുടെ പ്രോഗ്രാമബിലിറ്റി കാരണം രൂപഭേദം വരുത്താവുന്ന ഘടനകളുടെ സൃഷ്ടി.(ബി) ഫിംഗർ കംപ്രഷൻ സ്ലീവ്.(C) ബ്രെയ്‌ഡഡ് ഷീറ്റിന്റെ മറ്റൊരു പതിപ്പും കൈത്തണ്ട കംപ്രഷൻ സ്ലീവായി അത് നടപ്പിലാക്കലും.(D) AMF ടൈപ്പ് M, അക്രിലിക് നൂൽ, വെൽക്രോ സ്ട്രാപ്പുകൾ എന്നിവയിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച മറ്റൊരു കംപ്രഷൻ സ്ലീവ് പ്രോട്ടോടൈപ്പ്.വിശദമായ സ്പെസിഫിക്കേഷനുകൾ മെത്തേഡ്സ് വിഭാഗത്തിൽ കാണാം.
ഒരൊറ്റ AMF, കോട്ടൺ നൂൽ എന്നിവയിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച ഏകദിശ നെയ്ത ഷീറ്റിന്റെ മറ്റൊരു ഉദാഹരണം ചിത്രം 6C കാണിക്കുന്നു.ഷീറ്റിന് 45% വിസ്തൃതിയിൽ (1.2 MPa) വികസിക്കാം അല്ലെങ്കിൽ സമ്മർദ്ദത്തിൽ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ചലനം ഉണ്ടാക്കാം.ഷീറ്റിന്റെ അറ്റത്ത് കാന്തിക സ്‌ട്രാപ്പുകൾ ഘടിപ്പിച്ച് ഒരു കൈത്തണ്ട കംപ്രഷൻ സ്ലീവ് സൃഷ്‌ടിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ഒരു ഷീറ്റും ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.മറ്റൊരു പ്രോട്ടോടൈപ്പ് ഫോർയാം കംപ്രഷൻ സ്ലീവ് ചിത്രം 6D-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിൽ ശക്തമായ കംപ്രഷൻ ശക്തികൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനായി ടൈപ്പ് M AMF (രീതികൾ കാണുക), അക്രിലിക് നൂലുകൾ എന്നിവയിൽ നിന്ന് ഏകദിശയിലുള്ള ബ്രെയ്‌ഡഡ് ഷീറ്റുകൾ നിർമ്മിച്ചു.എളുപ്പത്തിൽ അറ്റാച്ച്‌മെന്റിനും വ്യത്യസ്ത കൈ വലുപ്പത്തിനുമായി ഞങ്ങൾ ഷീറ്റുകളുടെ അറ്റത്ത് വെൽക്രോ സ്ട്രാപ്പുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.
ലീനിയർ എക്സ്റ്റൻഷനെ ബെൻഡിംഗ് മോഷനാക്കി മാറ്റുന്ന നിയന്ത്രണ സാങ്കേതികത, ബൈഡയറക്ഷണൽ നെയ്ത ഷീറ്റുകൾക്കും ബാധകമാണ്.വാർപ്പിന്റെ ഒരു വശത്ത് ഞങ്ങൾ കോട്ടൺ ത്രെഡുകൾ നെയ്യുന്നു, നെയ്ത നെയ്ത ഷീറ്റുകൾ വികസിക്കരുത് (ചിത്രം 7 എ).അങ്ങനെ, രണ്ട് AMF-കൾ പരസ്പരം സ്വതന്ത്രമായി ഹൈഡ്രോളിക് മർദ്ദം സ്വീകരിക്കുമ്പോൾ, ഒരു ഏകപക്ഷീയമായ ത്രിമാന ഘടന രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഷീറ്റ് ഒരു ദ്വി-ദിശ വളയുന്ന ചലനത്തിന് വിധേയമാകുന്നു.മറ്റൊരു സമീപനത്തിൽ, ദ്വിദിശ നെയ്ത ഷീറ്റുകളുടെ ഒരു ദിശ പരിമിതപ്പെടുത്താൻ ഞങ്ങൾ വിപുലീകരിക്കാനാവാത്ത നൂലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു (ചിത്രം 7 ബി).അങ്ങനെ, അനുബന്ധ AMF സമ്മർദ്ദത്തിലായിരിക്കുമ്പോൾ ഷീറ്റിന് സ്വതന്ത്രമായി വളയാനും വലിച്ചുനീട്ടാനും കഴിയും.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.7B ഒരു ഉദാഹരണം കാണിക്കുന്നു, അതിൽ ഒരു ദ്വിദിശയുള്ള ബ്രെയ്‌ഡഡ് ഷീറ്റ് ഒരു മനുഷ്യന്റെ വിരലിന്റെ മൂന്നിൽ രണ്ട് ഭാഗവും വളയുന്ന ചലനത്തിലൂടെ പൊതിയുകയും തുടർന്ന് അതിന്റെ നീളം നീട്ടുകയും ചെയ്യുന്നു.ഫാഷൻ ഡിസൈനിനോ സ്‌മാർട്ട് വസ്ത്ര വികസനത്തിനോ ഷീറ്റുകളുടെ ടു-വേ ചലനം ഉപയോഗപ്രദമാകും.
ദ്വി-ദിശ നെയ്ത ഷീറ്റ്, നെയ്ത ഷീറ്റ്, റേഡിയൽ വികസിപ്പിക്കാവുന്ന ഡിസൈൻ കഴിവുകൾ.(A) ദ്വി-ദിശയിലുള്ള വളവ് സൃഷ്ടിക്കാൻ ദ്വി-ദിശ ബോണ്ടഡ് ബൈ-ദിശയിലുള്ള വിക്കർ പാനലുകൾ.(ബി) ഏകദിശയിൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന ദ്വിദിശ വിക്കർ പാനലുകൾ ഫ്ലെക്സും നീളവും ഉണ്ടാക്കുന്നു.(സി) ഉയർന്ന ഇലാസ്റ്റിക് നെയ്ത ഷീറ്റ്, വ്യത്യസ്ത ഉപരിതല വക്രതയുമായി പൊരുത്തപ്പെടാനും ട്യൂബുലാർ ഘടനകൾ പോലും ഉണ്ടാക്കാനും കഴിയും.(ഡി) ഒരു ഹൈപ്പർബോളിക് പരാബോളിക് ആകൃതി (ഉരുളക്കിഴങ്ങ് ചിപ്‌സ്) രൂപപ്പെടുത്തുന്ന റേഡിയൽ വികസിക്കുന്ന ഘടനയുടെ മധ്യരേഖയുടെ ഡിലിമിറ്റേഷൻ.
നെയ്ത ഭാഗത്തിന്റെ മുകളിലും താഴെയുമുള്ള വരികളുടെ അടുത്തുള്ള രണ്ട് ലൂപ്പുകൾ ഞങ്ങൾ തയ്യൽ ത്രെഡുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചു, അങ്ങനെ അത് അഴിക്കില്ല (ചിത്രം 7 സി).അങ്ങനെ, നെയ്ത ഷീറ്റ് പൂർണ്ണമായും വഴക്കമുള്ളതും മനുഷ്യന്റെ കൈകളുടെയും കൈകളുടെയും ചർമ്മത്തിന്റെ ഉപരിതലം പോലെയുള്ള വിവിധ ഉപരിതല വക്രങ്ങളുമായി നന്നായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.യാത്രയുടെ ദിശയിൽ നെയ്ത ഭാഗത്തിന്റെ അറ്റങ്ങൾ ബന്ധിപ്പിച്ച് ഞങ്ങൾ ഒരു ട്യൂബുലാർ ഘടനയും (സ്ലീവ്) സൃഷ്ടിച്ചു.സ്ലീവ് വ്യക്തിയുടെ ചൂണ്ടുവിരലിന് ചുറ്റും നന്നായി പൊതിയുന്നു (ചിത്രം 7C).നെയ്ത തുണിയുടെ സൈനുവോസിറ്റി മികച്ച ഫിറ്റും വൈകല്യവും നൽകുന്നു, ഇത് സ്മാർട്ട് വസ്ത്രങ്ങളിൽ (കയ്യുറകൾ, കംപ്രഷൻ സ്ലീവ്) ഉപയോഗിക്കാൻ എളുപ്പമാക്കുന്നു, സുഖവും (ഫിറ്റിലൂടെ) ചികിത്സാ ഫലവും (കംപ്രഷൻ വഴി) നൽകുന്നു.
ഒന്നിലധികം ദിശകളിലേക്ക് 2D റേഡിയൽ വിപുലീകരണത്തിന് പുറമേ, വൃത്താകൃതിയിലുള്ള നെയ്ത ഷീറ്റുകളും 3D ഘടനകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് പ്രോഗ്രാം ചെയ്യാവുന്നതാണ്.വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ബ്രെയ്‌ഡിന്റെ ഏകീകൃത റേഡിയൽ വികാസത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഞങ്ങൾ അക്രിലിക് നൂൽ ഉപയോഗിച്ച് മധ്യരേഖ പരിമിതപ്പെടുത്തി.തൽഫലമായി, വൃത്താകൃതിയിലുള്ള നെയ്ത ഷീറ്റിന്റെ യഥാർത്ഥ പരന്ന രൂപം സമ്മർദ്ദത്തിന് ശേഷം (ചിത്രം 7 ഡി) ഒരു ഹൈപ്പർബോളിക് പരവലയ രൂപത്തിലേക്ക് (അല്ലെങ്കിൽ ഉരുളക്കിഴങ്ങ് ചിപ്സ്) രൂപാന്തരപ്പെട്ടു.ഈ ആകൃതി മാറ്റാനുള്ള കഴിവ് ഒരു ലിഫ്റ്റ് മെക്കാനിസം, ഒപ്റ്റിക്കൽ ലെൻസ്, മൊബൈൽ റോബോട്ട് കാലുകൾ, അല്ലെങ്കിൽ ഫാഷൻ ഡിസൈനിലും ബയോണിക് റോബോട്ടുകളിലും ഉപയോഗപ്രദമാകും.
AMF-നെ സ്ട്രെച്ച് ചെയ്യാത്ത തുണിയുടെ ഒരു സ്ട്രിപ്പിൽ ഒട്ടിച്ച് ഫ്ലെക്‌സറൽ ഡ്രൈവുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു ലളിതമായ സാങ്കേതികത ഞങ്ങൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട് (ചിത്രം 3).ആവശ്യമുള്ള രൂപങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് ഒരു AMF-ൽ ഒന്നിലധികം സജീവവും നിഷ്ക്രിയവുമായ വിഭാഗങ്ങൾ തന്ത്രപരമായി വിതരണം ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന ഷേപ്പ് പ്രോഗ്രാമബിൾ ത്രെഡുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ഈ ആശയം ഉപയോഗിക്കുന്നു.മർദ്ദം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് അവയുടെ ആകൃതി നേരെ നിന്ന് അക്ഷരത്തിലേക്ക് (UNSW) മാറ്റാൻ കഴിയുന്ന നാല് സജീവ ഫിലമെന്റുകൾ ഞങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുകയും പ്രോഗ്രാം ചെയ്യുകയും ചെയ്തു (സപ്ലിമെന്ററി ചിത്രം. S4).ഈ ലളിതമായ രീതി 1D ലൈനുകളെ 2D രൂപങ്ങളിലേക്കും ഒരുപക്ഷേ 3D ഘടനകളിലേക്കും മാറ്റാൻ AMF-ന്റെ വൈകല്യത്തെ അനുവദിക്കുന്നു.
സമാനമായ ഒരു സമീപനത്തിൽ, നിഷ്ക്രിയ സാധാരണ ടിഷ്യുവിന്റെ ഒരു ഭാഗം സജീവമായ ടെട്രാപോഡിലേക്ക് പുനഃക്രമീകരിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ഒരൊറ്റ AMF ഉപയോഗിച്ചു (ചിത്രം 8A).റൂട്ടിംഗ്, പ്രോഗ്രാമിംഗ് ആശയങ്ങൾ ചിത്രം 3C-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതിന് സമാനമാണ്.എന്നിരുന്നാലും, ചതുരാകൃതിയിലുള്ള ഷീറ്റുകൾക്ക് പകരം, അവർ ചതുരാകൃതിയിലുള്ള പാറ്റേൺ (ആമ, കോട്ടൺ മസ്ലിൻ) ഉള്ള തുണിത്തരങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാൻ തുടങ്ങി.അതിനാൽ, കാലുകൾ നീളമുള്ളതാണ്, ഘടന ഉയരത്തിൽ ഉയർത്താം.അതിന്റെ കാലുകൾ നിലത്തു ലംബമാകുന്നതുവരെ ഘടനയുടെ ഉയരം ക്രമേണ സമ്മർദ്ദത്തിൽ വർദ്ധിക്കുന്നു.ഇൻലെറ്റ് മർദ്ദം ഉയരുന്നത് തുടരുകയാണെങ്കിൽ, കാലുകൾ അകത്തേക്ക് തൂങ്ങുകയും ഘടനയുടെ ഉയരം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും.ടെട്രാപോഡുകൾക്ക് അവയുടെ കാലുകൾ ഏകദിശയിലുള്ള പാറ്റേണുകൾ കൊണ്ട് സജ്ജീകരിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ അല്ലെങ്കിൽ ചലന കൃത്രിമത്വ തന്ത്രങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ഒന്നിലധികം AMF-കൾ ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ അവയ്ക്ക് ലോക്കോമോഷൻ നടത്താൻ കഴിയും.കാട്ടുതീ, തകർന്ന കെട്ടിടങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ അപകടകരമായ ചുറ്റുപാടുകൾ എന്നിവയിൽ നിന്നുള്ള രക്ഷാപ്രവർത്തനങ്ങൾ, മെഡിക്കൽ ഡ്രഗ് ഡെലിവറി റോബോട്ടുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടെ വിവിധ ജോലികൾക്ക് സോഫ്റ്റ് ലോക്കോമോഷൻ റോബോട്ടുകൾ ആവശ്യമാണ്.
ആകൃതി മാറ്റുന്ന ഘടനകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ഫാബ്രിക് പുനഃക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.(A) നിഷ്ക്രിയ ഫാബ്രിക് ഷീറ്റിന്റെ ബോർഡറിലേക്ക് AMF ഒട്ടിക്കുക, അതിനെ ഒരു സ്റ്റിയറബിൾ നാല് കാലുകളുള്ള ഘടനയാക്കി മാറ്റുക.(BD) ടിഷ്യു പുനർക്രമീകരണത്തിന്റെ മറ്റ് രണ്ട് ഉദാഹരണങ്ങൾ, നിഷ്ക്രിയ ചിത്രശലഭങ്ങളെയും പൂക്കളെയും സജീവമായവയാക്കി മാറ്റുന്നു.നോൺ-സ്ട്രെച്ച് ഫാബ്രിക്: പ്ലെയിൻ കോട്ടൺ മസ്ലിൻ.
പുനർരൂപകൽപ്പനയ്‌ക്കായി രണ്ട് അധിക ബയോ ഇൻസ്‌പൈർഡ് ഘടനകൾ അവതരിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് ഈ ടിഷ്യു പുനർക്രമീകരണ സാങ്കേതികതയുടെ ലാളിത്യവും വൈവിധ്യവും ഞങ്ങൾ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു (ചിത്രങ്ങൾ 8B-D).ഒരു റൂട്ടബിൾ എഎംഎഫ് ഉപയോഗിച്ച്, ഈ ഫോം-ഡിഫോർമബിൾ ഘടനകൾ നിഷ്ക്രിയ ടിഷ്യുവിന്റെ ഷീറ്റുകളിൽ നിന്ന് സജീവവും സ്റ്റിയറബിൾ ഘടനകളിലേക്കും പുനർക്രമീകരിക്കുന്നു.മൊണാർക്ക് ബട്ടർഫ്ലൈയിൽ നിന്ന് പ്രചോദനം ഉൾക്കൊണ്ട്, ചിത്രശലഭത്തിന്റെ ആകൃതിയിലുള്ള ഒരു തുണിക്കഷണവും (കോട്ടൺ മസ്ലിൻ) അതിന്റെ ചിറകിനടിയിൽ കുടുങ്ങിയ AMF ന്റെ നീളമുള്ള ഒരു കഷണവും ഉപയോഗിച്ച് ഞങ്ങൾ രൂപാന്തരപ്പെടുന്ന ചിത്രശലഭ ഘടന ഉണ്ടാക്കി.AMF സമ്മർദ്ദത്തിലായിരിക്കുമ്പോൾ, ചിറകുകൾ മടക്കിക്കളയുന്നു.മൊണാർക്ക് ബട്ടർഫ്ലൈ പോലെ, ബട്ടർഫ്ലൈ റോബോട്ടിന്റെ ഇടത്, വലത് ചിറകുകൾ ഒരേ രീതിയിൽ ഫ്ളാപ്പ് ചെയ്യുന്നു, കാരണം അവ രണ്ടും AMF ആണ് നിയന്ത്രിക്കുന്നത്.ബട്ടർഫ്ലൈ ഫ്ലാപ്പുകൾ പ്രദർശന ആവശ്യങ്ങൾക്ക് മാത്രമുള്ളതാണ്.ഇതിന് സ്മാർട്ട് ബേർഡ് (ഫെസ്റ്റോ കോർപ്പറേഷൻ, യുഎസ്എ) പോലെ പറക്കാൻ കഴിയില്ല.അഞ്ച് ഇതളുകൾ വീതമുള്ള രണ്ട് പാളികൾ അടങ്ങുന്ന ഒരു ഫാബ്രിക് ഫ്ലവറും ഞങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കി (ചിത്രം 8 ഡി).ദളങ്ങളുടെ പുറംഭാഗത്തിന് ശേഷം ഞങ്ങൾ ഓരോ പാളിക്കും താഴെയായി AMF സ്ഥാപിച്ചു.തുടക്കത്തിൽ, പൂക്കൾ മുഴുവൻ പൂത്തും, എല്ലാ ദളങ്ങളും പൂർണ്ണമായും തുറന്നിരിക്കുന്നു.സമ്മർദ്ദത്തിൻ കീഴിൽ, AMF ദളങ്ങളുടെ ഒരു വളയുന്ന ചലനത്തിന് കാരണമാകുന്നു, അവ അടയ്ക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു.രണ്ട് എഎംഎഫുകൾ രണ്ട് പാളികളുടെ ചലനത്തെ സ്വതന്ത്രമായി നിയന്ത്രിക്കുന്നു, അതേസമയം ഒരു ലെയറിന്റെ അഞ്ച് ദളങ്ങൾ ഒരേ സമയം വളയുന്നു.