这件夹克可以升降自己的兜帽——无需芯片或电池——并且有一天可能会帮助残疾穿着者移动。
丹普雷斯顿日志穿着体面的、不起眼的纽扣衬衫参加我们的视频通话。他的个人风格可能偏向于传统,但这位莱斯大学的机械工程师在这里向我介绍了他富有创意的新时装设计。他的团队制作了一件闪亮的黑色夹克,可以执行逻辑——无需电子设备。具体来说,只需按一下按钮,夹克就可以升高和降低自己的兜帽,它包含一个简单的1位存储器,用于存储兜帽的状态。或者,正如普雷斯顿所说,它是“基于纺织品的设备中的非电子耐用逻辑”。
这里需要强调一下这个设计的野性。连帽衫不含Arduino或任何半导体芯片。它没有电池。Preston和他的团队裁剪了商业尼龙塔夫绸面料,并将它们粘合在一起,形成了大约一半名片大小的充气袋。他们用小软管连接小袋,将它们嵌入夹克中。按下夹克上的按钮可以控制空气从一罐二氧化碳中流过袋子。袋子折叠和展开形成扭结,使引擎盖中的安全气囊膨胀或放气,使其上升和下降。
00:12乍一看,这件夹克更像是自行车轮胎而不是电脑。普雷斯顿说:但是你可以把夹克上的充气袋想象成电子晶体管。在电子电路中,晶体管根据电路中的电压控制电子或电流的流动。,他说:“我们只是用压力代替电压,我们用流体的流动代替电流,在这种情况下是空气”。
例如,该团队创建了一个基于空气的非门。在电子电路中,非门接收一些输入(例如1,对应于高电压)并将其更改为0或低电压。在连帽衫的情况下,进入小袋的空气可能处于高压状态,而小袋可以将其转换为低压,反之亦然。该技术起源于冷战防御应用,当时工程师设计了基于空中的逻辑设备,因为对手无法使用电磁脉冲干扰它们。
威斯康星大学麦迪逊分校的机械工程师MichaelWehner(未参与这项工作)说:“我真的很高兴看到人们从根本上超越了可穿戴设备的前沿。”该团队对织物和空气逻辑(也称为气动逻辑)的使用特别新颖。Wehner说,可穿戴设备,如Fitbit和AppleWatch,通常是“对传统设备的适度改造”。
这件夹克属于“软机器人”类别,它们是由橡胶、硅胶或织物等柔性材料制成的自动化可编程机器。近年来,研究人员开始设计可以与人类一起工作的软体机器人。它们的移动精度通常低于硬金属同类产品,但触感更柔和。Wehner说:“如果你正在工作并且一个[硬]机器人撞到你,那医院。如果一个软体机器人——这个大安全气囊——撞到你,每个人都会笑,玩得很开心。”
换句话说,软体机器人应该更容易、更安全地融入到人类的日常活动中。因为Preston的逻辑元件是由织物制成的,所以智能外套感觉更像是一件普通的外套,而不是一件装满电子设备或其他硬元件的外套。亚利桑那州立大学的机械工程师张文龙说:“人类很容易适应它,不会觉得自己穿的东西很奇怪。”他没有参与这项工作。
00:06此外,织物计算机比基于半导体的计算机更具弹性。为了测试这件夹克的耐用性,该团队将一个由几个织物袋制成的部件放在一个网袋中,并用洗衣机洗涤20次。他们还用一辆年丰田Ta