OmniFiber：自感应变形纺织品的设计革新

Ozgun Kilic Afsar的创新设计：OmniFiber

纺织品对我们的生存至关重要，从修复我们器官的医用纺织品到提供温暖和保护的毯子。尽管纺织品的发展与人类进步紧密相连，但它们仍被视为静态和一次性商品。高级纤维有潜力创造一个全新的行业，其中纺织品可以感知周围环境，储存能量，并在一个包裹中进行通信。这将提高纺织品对社会的价值，将其从我们购买、使用和丢弃的物品转变为体验和服务的平台。

OmniFiber是一种高压微流控纤维技术，用于机器人纺织品和服装。这种纤维被设计成能感知自身的物理变形并对其进行机械响应。OmniFiber具有多种变形行为，如收缩、延伸、弯曲和卷曲，反应迅速，收缩比例大，力量输出强。这使得它有很多应用，包括用于技能学习和转移的感觉可穿戴设备，动态适应服装，以及用于远程呈现应用的纺织品基础触觉设备。

OmniFiber的制造过程展示了用增强的管状弹性体进行微流控驱动可以用于制造作为织物组件中纤维的流体变形物质。该技术通过在纤维体上应用局部传感器节点，设计用于闭环人-纺织交互。我们开发了一种机械编程流程，通过添加按需机械约束，实现多种变形状态。通过使用OmniFiber制作的各种组件，实现了织物内的触觉反馈，包括高频振动、横向皮肤拉伸和压缩。

单个OmniFiber设备的直径可以小至500微米，大至2毫米。理论上，它们可以制成无限长度，尽管我们到目前为止实现了连续制造60米长的纤维线轴。一个直径为1.8毫米的可收缩纤维可以产生高达19牛顿的力，展示了线性驱动的高速度，全状态变形的响应时间仅需5毫秒。

OmniFiber是一种用于自主纺织品和服装的软机器人纤维技术。这是一种新颖的微流控纤维驱动器，具有手势可编程性，可以感知自身的物理变形并对其进行机械响应。OmniFiber具有多种变形行为，多模态触觉反馈，高频响应，高应变和力输出，这使得设计师可以灵活地将它们编织到日常互动中，如用于技能学习和转移的感觉可穿戴设备，动态适应服装，以及用于远程呈现应用的纺织品基础触觉设备。

OmniFiber的设计在2022年获得了A'纺织、织物、纹理、图案和布料设计奖的铜奖。这个奖项是对那些展示出卓越和创造性天才的设计的嘉奖。它们被赞誉为融合了艺术、科学、设计和技术的最佳实践，展示了强大的技术和创造性技能，并有助于提高生活质量，使世界变得更美好。