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麻省理工學(xué)院研究人員利用常見的打印缺陷創(chuàng)造出DefeXtiles紡織品

3D打印機(jī)是一種打印復(fù)雜零件的奇妙方式，它們通常是精確的，否則無法制造。然而，有時(shí)3D打印機(jī)會(huì)犯錯(cuò)誤，擠出的材料太多、太少，或?qū)⒉牧戏旁阱e(cuò)誤的地方。麻省理工學(xué)院的研究人員利用3D打印機(jī)的常見缺陷，創(chuàng)造了一種名為DefeXtiles的新型紡織品。

DefeXtiles是麻省理工學(xué)院研究生Jack Forman通過控制聚合物長絲的擠出不足而創(chuàng)造的一種薄紗狀紡織品，這是一種常見的缺陷。對(duì)于那些不熟悉紡織品的人來說，薄紗是一種輕巧、非常精細(xì)、堅(jiān)硬的網(wǎng)狀織物，由各種類型的纖維制成，通常用于制作面紗、禮服和芭蕾舞裙。Forman使用標(biāo)準(zhǔn)、廉價(jià)的3D打印機(jī)來創(chuàng)建新的紡織品，利用在擠出過程中創(chuàng)建的“球狀拉伸”圖案，生產(chǎn)出具有編織狀結(jié)構(gòu)的片材和復(fù)雜的3D幾何圖形。

柔性片材被打印成交互式燈罩、全尺寸的裙子和一卷足以橫跨一個(gè)棒球場(chǎng)的巨大織物。DefeXtiles預(yù)計(jì)將在原型設(shè)計(jì)和定制時(shí)裝設(shè)計(jì)中發(fā)揮作用，但該材料未來還有其他潛在的應(yīng)用。Forman認(rèn)為，應(yīng)用范圍可能包括具有可調(diào)整機(jī)械性能的3D打印外科網(wǎng)片等項(xiàng)目。

DefeXtiles不需要定制的軟件或硬件，廉價(jià)的250美元3D打印機(jī)就可以讓數(shù)百萬人使用這種紡織品。Forman嘗試3D打印，是受到卡內(nèi)基梅隆大學(xué)一位朋友的啟發(fā)，他使用下擠出絲來生產(chǎn)花瓶。

當(dāng)3D打印機(jī)在擠壓材料時(shí)，它會(huì)在沉積的材料中產(chǎn)生周期性的間隙。福曼開發(fā)了“球形拉伸”工藝，在這種工藝中，熱塑性聚合物的球體通過細(xì)絲連接起來，形成一種像機(jī)織物一樣柔軟、有彈性的織物。他還指出，與其他方法相比，織物的印刷效果更好、速度更快。這種織物可以縫紉、去褶和熱粘合，就像熨斗上的補(bǔ)丁一樣。（來源：cnBeta.COM）

阿里AI算法用于紡織服裝質(zhì)檢，效率可提升5倍

10月29日，阿里AI算法已在全國多家紡織服裝工廠上線，幫助工廠自動(dòng)完成原料、坯布、成品布、成衣全生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)檢工作，識(shí)別準(zhǔn)確率90%以上，整體效率提升5倍。

數(shù)據(jù)顯示，平均一個(gè)驗(yàn)布工瑕疵檢出率僅為70%，并且容易因疲勞而導(dǎo)致更大范圍的漏檢，最終影響服裝的整體質(zhì)量。據(jù)介紹，市面上常見的布料種類有數(shù)十種，這其中的布料瑕疵多達(dá)近百種，且很多瑕疵形態(tài)極其相似，傳統(tǒng)機(jī)器視覺技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)。為了讓機(jī)器精準(zhǔn)識(shí)別這背后的細(xì)微差異，阿里達(dá)摩院建立了布料訓(xùn)練集，讓AI充分學(xué)習(xí)不同種類布料的紋理特征，可正常識(shí)別頭發(fā)絲直徑十分之一的瑕疵，識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上，遠(yuǎn)高于人類水平的70%，檢測(cè)效率提升5倍。

目前，阿里AI能完成化纖、棉、牛仔、皮革等主流面料的質(zhì)檢工作，并對(duì)瑕疵精準(zhǔn)分類，如褶皺、光斑、污漬、污點(diǎn)等，從坯布到成品面料環(huán)節(jié)，都可輔助質(zhì)檢人員作出質(zhì)量管控決策。

達(dá)摩院算法專家楚之表示，“AI已經(jīng)成為傳統(tǒng)行業(yè)降本增效的重要方法，過去幾年，阿里針對(duì)不同場(chǎng)景研發(fā)了適用于各行各業(yè)的AI算法，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、醫(yī)療、教育等領(lǐng)域。”(來源：網(wǎng)易科技報(bào)道)

可實(shí)現(xiàn)親疏水性轉(zhuǎn)換的棉織物

近日，四川大學(xué)趙長生教授課題組利用離子液體聚合物（PIL）通過離子交換可以實(shí)現(xiàn)親水-疏水性質(zhì)轉(zhuǎn)換的特性，制備了親疏水性可切換的雙向油水分離材料。相關(guān)論文以“Design of poly ionic liquids modified cotton fabric with ion species-triggered bidirectional oil-water separation performance”為題發(fā)表在《Journal of Hazardous Materials》上。研究人員以棉織物為基材，首先將PIL以自由基聚合的方式接枝在氧化石墨烯（GO）片層上，之后通過涂覆的方式將由PIL改性的GO引入到棉織物的纖維表面。通過對(duì)改性棉織物進(jìn)行特定種類的離子交換，可以實(shí)現(xiàn)棉織物親水性與疏水性之間的切換：當(dāng)改性棉織物的對(duì)應(yīng)離子為親水離子時(shí)，織物的水接觸角為0°；當(dāng)對(duì)應(yīng)離子為疏水離子時(shí)，織物的水接觸角約為145°。

親水的棉布可以有效截流油水混合液中的油相：當(dāng)將油水混合液倒入裝有改性棉布的裝置后，水相將在數(shù)秒鐘內(nèi)快速流過棉布，而油相將被阻隔。

當(dāng)交換對(duì)應(yīng)離子使棉布切換為疏水狀態(tài)時(shí)，棉布則可以有效截流油水混合液中的水相：分離試驗(yàn)過程中，油相將在數(shù)秒鐘內(nèi)快速流過棉布，而水相將被阻隔。同時(shí)，這種切換功能具有較好的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。

這類具備切換功能的智能雙向油水分離膜，能夠使得一種分離材料同時(shí)適用于“油移除”或“水移除”的油水分離需求，且使得分離材料能夠應(yīng)對(duì)于更加復(fù)雜和靈活多變的油水污染環(huán)境。（來源：CS課題組）

中科院研發(fā)出柔性相變儲(chǔ)能薄膜可用于可穿戴領(lǐng)域

近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所史全團(tuán)隊(duì)與吳忠?guī)浹芯吭簣F(tuán)隊(duì)合作，通過化學(xué)聚合的方法，制成了一種柔性相變儲(chǔ)能材料膜。

這種相變材料膜具備表觀的固—固相變特性，即相變過程中始終保持固態(tài)，相變焓和相變溫度在5℃～60℃溫度范圍內(nèi)可調(diào)，冷熱循環(huán)壽命長，1000次后仍然表現(xiàn)出穩(wěn)定的相變性能。同時(shí)，它還表現(xiàn)出優(yōu)異的柔韌性，可折疊或裁剪成任何形狀，也可以制備大尺寸膜，為這種材料的大規(guī)模制備提供了可能。

研究人員將其與石墨烯膜集成后得到了可以用于可穿戴領(lǐng)域的柔性熱管理器件，在不同溫度、光照及電加熱情況下表現(xiàn)出優(yōu)異的溫度控制、光熱轉(zhuǎn)化及電熱轉(zhuǎn)化性能，最高電—熱轉(zhuǎn)換效率可達(dá)94%。

研究人員進(jìn)一步將大尺寸柔性熱管理器件縫制到衣服上，在人體彎曲動(dòng)作中該柔性器件仍然保持穩(wěn)定的熱管理性能，在開發(fā)下一代柔性可穿戴熱管理器件方面具有重要的應(yīng)用前景。(來源：中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所)