3D列印智慧布料：水洗百次仍柔軟如初，感測功能不減

想像一下，一件能監測心跳與血壓的T恤，或是一雙能分析跑步姿勢的襪子。華盛頓州立大學最新研究讓這些智慧衣物不再遙不可及，他們開發的3D墨水列印技術，能打造出經得起反覆水洗與摩擦測試的智慧布料。這項發表於《ACS Omega》期刊的突破性研究，不僅提升智慧衣物的舒適度與耐用性，製程也更環保。

該論文通訊作者、WSU紡織研究員劉航指出，過去相關研究多聚焦於布料的功能性，卻忽略實際穿著的舒適度與日常維護問題。「現有技術製作的智慧布料往往過於僵硬，」這位服裝、商品設計與紡織學系副教授解釋，「比方說，感測用T恤必須貼合身體曲線，若材質太硬，不僅穿著不適，感測效果也會大打折扣。」

早期智慧衣物的製作方式，是將導電紗線等元件黏貼或縫製在布料上；較新的印刷技術雖有進展，仍存在舒適性與耐用性問題。劉教授團隊採用直接墨水書寫3D列印技術，將含有碳奈米管的生物可降解聚酯溶液，印刷在兩種布料上。這種溶液能深入纖維形成牢固結合，使成品兼具優異導電性、機械強度與耐洗耐磨特性。

p>經過20次洗滌烘乾後，這些布料仍維持良好效能；200次摩擦測試與500次拉伸迴圈後，表面也未出現刮痕或裂紋。團隊更採用環保無毒溶劑Cyrene，取代傳統有毒化學溶劑。

智慧布料正引領新趨勢，未來可望整合智慧手錶等功能於日常服飾，在醫療急救、軍事裝備與運動科技等領域極具應用潛力。此研究由劉航指導的博士生趙子輝（音譯）主導，延續劉教授多年來在智慧紡織的系列研究，包括2023年發表兼具棉質柔軟度與高分子導電性的特殊纖維。

「這只是整個智慧系統的一環，」劉教授強調。當前3D列印研究聚焦於布料感測功能，要開發完整智慧衣物，還需整合電源供應與資料傳輸技術。

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