在膝盖保护器中用于可穿戴缓冲的3D针织填充的先进设计
Annie Yu1, Yijia Zhang2, Shunji Takeuchi3
1ST709, School of Fashion and Textiles, The Hong Kong Polytechnic University, Hung Hom, Kowloon, Hong Kong. annieyu@polyu.edu.hk.
Scientific reports
|April 1, 2025
概括
与传统的弹性棉相比,一种新的3D针织膝盖填充剂与嵌件提供了优越的抗冲击能力和舒适性. 这种创新的织缓冲增强了体育和工作活动的适合性和滑动性.
科学领域:
- 织工程 织工程 织工程
- 生物机械工程 生物机械工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 可穿戴的缓冲产品对于身体活动期间的冲击保护至关重要.
- 传统的弹性棉往往缺乏灵活性,阻碍关节的运动,导致位移.
- 当前填充材料的不弹性限制了它们的有效性和舒适性.
研究的目的:
- 开发和评估一种具有增强缓冲性能的新型3D针织复合材料膝盖填充物.
- 为了比较新填充的性能,舒适性和肌肉活动影响,与现有的弹性选项进行比较.
- 为推进基于织的缓冲材料提供见解.
主要方法:
- 使用单一的3D针织工艺制造了三层针织复合材料填充,其中包括软表面层,单丝/抗冲击层和弹性内嵌.
- 评估了空气透性,机械性能 (包括冲击力吸收) 和主观的穿戴舒适性.
- 评估了对肌肉活动的影响,并将结果与商业上可用的弹性体膝盖补丁进行了比较.
主要成果:
- 与没有内嵌的3D针织填充剂相比,使用嵌的3D针织填充剂在冲击力吸收方面有14%的改善.
- 主观评估表明,针织填充被认为比弹性替代品更柔软,更弹性,更容易曲,并且提供了比弹性替代品更好的适应性和抗滑性.
- 这种新的补丁表现出优越的穿戴舒适性和适应身体轮.
结论:
- 开发的3D针织复合材料填充物代表了织缓冲技术的重大进步.
- 内嵌和弹性元件的结合增强了与保护和舒适相关的属性.
- 这项研究为未来设计和应用高性能织缓冲在防护装备中提供了有价值的数据.
