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香港理工大学科研团队在智能材料领域取得革命性突破，成功研发出可在人体安全磁场下，灵活变形并调控机械特性的柔软磁流变纺织品。
该物料以电力驱动、支持编程控制，同时兼具轻量、柔韧和透气的纺织特性，可广泛应用于智能穿戴、柔性机械人、虚拟现实（VR）和元宇宙虚拟触感体验等领域。
该研究获研究资助局资助6,237万港元，并于国际期刊《自然》上发表。
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传统磁流变材料长期受制于两大瓶颈 : 磁粉笨重和高强度磁场对人体健康构成潜在风险。
带领该研究的#理大 智能可穿戴系统研究院院长、吴文政及王月娥纺织科技教授兼时装及纺织学院纺织科技讲座教授陶肖明教授指出：「研究团队的核心目标是打破传统磁流变技术的应用局限，拓展至纤维形式，既具精准智能调控，又能兼容纺织材料轻柔透气的特性。」
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▲ 这种软磁聚合物复合纤维以电力驱动、支持编程控制，同时兼具轻量、柔韧和透气的纺织特性。
科研团队创新研制的软磁聚合物复合纤维，直径仅 57 微米，通过在塑胶物料（低密度聚乙烯基质）中均匀分散磁粉，不仅实现低强度磁场下的精准控制，更解决磁粉沉重问题，又可进一步编织成纱线、多层面料，实现大面积可控变形。
该突破性研究获研究资助局「2024/25年度主题研究计划」资助6,237万港元，并已于国际期刊《自然》上发表，题为「矢量刺激响应的磁流变纤维材料」。
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不同于传统仅对电压、电流、温度等「标量刺激」反应的智能材料，团队研发的磁流变纺织品具备独特的方向性可控反应能力。
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▲ 研究团队利用这种具备独特方向性可控反应能力的崭新纤维开发了多种创新物料。
三大创新物料包括：
1. 柔性「灵巧抓」
通过电流控制刚度，可如人类手指般灵活抓起蠕虫、豆腐、蓝莓、绿豆糕、薯片和螺旋面等软质、易碎或不规则形状物品，大幅降低操作过程中的损坏或变形风险。
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▲能通过电流控制刚度灵活抓起易碎或不规则形状物品的柔性「灵巧抓」。
2. 遥距仿真手感指套
全织物材可精准模拟不同物体的表面纹理与触感硬度，佩戴更轻便舒适，适用于远程手术培训、中风康复训练、虚拟试衣等多元场景，弥补市面同类触觉手套普遍存在过大和过重的不足。
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▲ 可精准模拟不同物体的表面纹理与触感硬度的遥距仿真手感指套。
3. 主动通风调温织物
针对纺织服装的湿热管理痛点，通过电控磁场驱动纤维结构变形，实现透气量智能调节，显著提升穿戴温湿舒适度。
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▲ 通过电控磁场驱动纤维结构变形实现透气量智能调节的主动通风调温织物。
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谈及技术创新性，陶肖明教授解释：「本研究的关键突破在于首次将传统刚性磁性装置转化为柔性替代品，更可延伸至硬磁性纤维材料研发，为新一代柔性机械人、电磁装置及可穿戴技术的研发奠定基础。」
对于产业化前景，团队成员、时装及纺织学院助理教授（研究）蒲俊宏博士补充：「从原材料选择到处理工艺，我们都考虑了产业化需求，采用已实现大规模量产的商品级原料，且处理工艺成熟，为技术快速落地食品生产、医疗康复、元宇宙交互等领域应用奠下基础。」
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▲ 由陶肖明教授（左）及蒲俊宏博士（右）带领的研究团队，成功研发出灵活变形并调控机械特性的柔软磁流变纺织品，为多个领域的应用奠定基础。
转自：香港理工大学
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