超彈性，多材料和高效能纖維
這是思考感測器的全新方式。EPFL開發的微小纖維由彈性體制成，可以包含電極和奈米複合材料等材料。纖維甚至可以檢測到最輕微的壓力和應變，在恢復其初始形狀之前可承受接近500％的變形。所有這一切使它們成為智慧服裝和假肢應用的理想選擇，併為機器人創造人造神經。
這些光纖是由EPFL的光子材料和光纖器件實驗室（FIMAP）開發的，由Fabien Sorin在工程學院領導。
科學家提出了一種快速簡便的方法，將不同種類的微結構嵌入超彈性纖維中。
例如，透過在關鍵位置新增電極，他們將光纖變為超靈敏的感測器。
更重要的是，他們的方法可用於在短時間內生產數百米的光纖。
加熱，然後拉伸
為了製造纖維，科學家們使用了熱拉伸工藝，這是光纖製造的標準工藝。
他們首先建立了一個宏觀的預製棒，其中各種纖維元件以精心設計的3D模式排列。
然後，他們加熱預製棒並將其拉伸，像熔化的塑膠一樣，製成直徑數百微米的纖維。
雖然這個過程縱向延伸了部件的圖案，但它也橫向收縮，這意味著部件的相對位置保持不變。
最終的結果是一組具有極其複雜的微架構和先進效能的光纖。
到目前為止，熱拉伸可用於製造剛性纖維。
但索林和他的團隊使用它來製造彈性纖維。
在選擇材料的新標準的幫助下，他們能夠確定一些加熱時具有高粘度的熱塑性彈性體。
纖維拉伸後，它們可以拉伸變形，但總是恢復到原來的形狀。
剛性材料如奈米複合材料聚合物，金屬和熱塑性塑膠可以引入纖維中，也可以引入容易變形的液態金屬。
“例如，我們可以在光纖的頂部新增三個電極串，在底部新增一個電極串，不同的電極將會接觸，這取決於壓力如何施加到光纖上，這將導致電極傳輸訊號，然後可以讀取這些資料以確定纖維的受力型別 - 例如壓縮應力或剪下應力，“Sorin說。
機器人的人工神經
與柏林技術大學機器人和生物學實驗室的Oliver Brock博士教授合作，科學家將他們的纖維作為人造神經整合到機器人手指中。
無論什麼時候手指接觸到某物，光纖中的電極都會傳輸有關機器人與其環境的觸覺互動的資訊。
研究團隊還測試了將纖維新增到大網眼衣物中以檢測壓縮和拉伸。
“我們的技術可以用來開發一種直接整合到服裝中的觸控鍵盤，”索林說。
研究人員看到許多其他潛在的應用。
特別是因為熱拉伸工藝可以輕鬆調整大規模生產。
這對製造業來說是一個真正的優勢。
紡織部門已經對新技術表示了興趣，專利也已經提交。
