智慧運動內衣

想像某天早晨多賴床5分鐘,匆匆忙忙出門後氣喘吁吁趕到公車站,正想喘口氣時卻發現,眼前那輛緩緩開動的公車就是錯過要再等15分鐘,而且是唯一路線有經過公司的車時,此刻已由不得任何猶豫,立即需要拔腿狂奔,終於在離站的最後一刻攔住了公車;才短短幾秒的奔跑過程讓穿著普通內衣的妳,因胸部缺乏支撐產生了劇烈晃動而感到不適。在女性日常生活中,若遇到如上述突如其來需奔跑或跳躍的情況,此時穿著一般內衣極可能因胸部缺乏如運動內衣的全面性支撐,造成疼痛和不適感甚至是懸吊韌帶(Cooper’s ligaments)的傷害。

智慧運動內衣

可以自動調節鬆緊度的運動內衣

2018年澳洲臥龍岡大學生物力學實驗室的Julie Steele教授,與該校電子材料專業人才合作,結合人造肌肉(artificial muscle)溫度控制應力的概念,研發出能自動調節下圍鬆緊的運動內衣,主旨是希望女性在日常生活中穿著運動內衣時,可以如一般內衣較為舒適,不過度緊繃,若及時進行劇烈運動也能立即提供相對應的支撐防止運動傷害。這件仿生智慧運動內衣的概念如下圖,將能感應壓力及彎折的傳感器放置於內衣下緣,若傳感器接收到內衣形變則放出訊號,此時內衣背面的驅動裝置會釋放適當的電流,透過電熱元件將電能轉為熱能,溫度上升後使原料為尼龍的人造肌肉開始捲曲,彈簧的捲曲結構能提供收縮的拉力;而在內衣下圍左右兩側的布料纖維內織入的人造肌肉,能在適當的時機收縮提供胸部更多支撐,運動結束後,傳感器也無形變訊號,則溫度下降、人造肌肉放鬆為原本長度,運動內衣下緣也同樣放鬆至原寬度。

智慧運動內衣

智慧運動內衣未來走向

實驗結果為,啟動人造肌肉後測量下圍的平均壓力值有明顯提升50%如下圖,而受試者個體感受,胸部晃動及舒適度都有明顯改善,如下表。

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測量下胸圍壓力值,紅線為啟動人造肌肉後,平均提升50%的壓力值(N-cm2)
圖片來源 : Journal of Rehabilitation and Assistive Technologies Engineering, 5, 2055668318775905.

智慧運動內衣

受試者於人造肌肉啟動前後的感受量表
圖片來源 : Journal of Rehabilitation and Assistive Technologies Engineering, 5, 2055668318775905.

這樣前所未見的仿生與織品設計應用,著實為運動內衣產業瓶頸帶來一線曙光,提供不同以往的解決方法。研究者們藉由結合人造肌肉科技改變衣物物理特性,達成兼具日常實穿與舒適度,又能提供即時支撐性的創新設計。不過該設計尚在研究階段,還有許多待解決的問題,例如,傳感器及驅動裝置皆由電力支持,如何確保電流與人體的安全性,若未來能產品化則需考量裝置電力來源、放置位置、大小、耐用度及能否下水清洗等問題,若能將其改良至市場適用的產品,便能為女性帶來不一樣的衣著體驗,跨越一般內衣與運動內衣間的鴻溝。

參考文獻:

Steele, J. R., Gho, S. A., Campbell, T. E., Richards, C. J., Beirne, S., Spinks, G. M., & Wallace, G. G. (2018). The Bionic Bra: Using electromaterials to sense and modify breast support to enhance active living. Journal of Rehabilitation and Assistive Technologies Engineering, 5, 2055668318775905.

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