「教授」趴在辦公室的地板上，百無聊賴。材料科學家、互動設計師、工匠與工藝研究人員，整日於麻省理工學院媒體實驗室（MIT Media Lab），忙進忙出，沒空搭理。作為論文第一作者Jack Forman的愛犬，身兼創作謬思，「教授」可能從沒想過，自己終將獲邀貢獻學術，並且榮登致謝名單。[1]
第一作者的愛犬「教授」。圖／參考資料1，Figure 15a（CC BY 4.0 ） FibeRobo 「教授」備受冷落的這段時日，研究團隊一直忙於開發織物纖維：穿戴手套、實驗袍和護目鏡，隔著通風櫃，以液晶元 （mesogen）為主要原料，適量加入能感光、增加黏性、降低驅動溫度，以及延長有效期限等的各種化學物質。然後，將調製好的液晶彈性體 （liquid crystal elastomer；LCE ），灌進精心設計的機器。利用液晶分子在常溫下整齊排列，遇熱就亂了陣腳，導致收縮 的特性，生產出來的FibeRobo 纖維，長度能為溫度所控制。製作步驟及機器各部位的功能，大致如下：[1]
左二為FibeRobo機器示意圖，最右是實體。圖／參考資料1，Figure 3（CC BY 4.0 ） 可調控溫度的針筒幫浦，將原料加溫至約莫34°C，降低其黏性後，推擠出來。（圖片：Step 1的上半段。）[1] 用紫外線 照射，使纖維稍微硬化，避免蜷曲。（圖片：Step 1的下半段。）機器外圍的黃色壓克力板，能隔絕99%的紫外線，保護使用者。透過調光器，則可依需求適度調整光線強度。避免光線太弱，使纖維斷掉；或者是光線太強，而結塊並堵塞針筒的開口。[1] 鑷子夾住纖維兩端，把它拉得又直又細，再沾點礦物油 ，比較容易舒展。（圖片：Step 2。）[1] 經過滑輪的纖維，於緊拉的張力下，再照一次紫外線 ，加強硬化。（圖片：Step 3。）滑輪轉動的速度愈快，纖維就愈細。[1] 纖維被捲到機器最頂端的線軸上。（圖片：Step 4。）[1] 從線軸上取下纖維，撒點滑石粉 ，降低摩擦力，方便以後用機器紡織。等布料完成，再以溫熱的肥皂水 ，洗去滑石粉。[1] 通電與收縮 FibeRobo纖維搭配別種材料，可以創造不同的效果。然而傳統多股對絞的作法，會扭曲FibeRobo，使它收縮的特質變得難以預測。於是，研究團隊改將FibeRobo置於中央，在外面纏繞其他材料。比方說，拿以蠶絲包覆銅芯的利茲線 （litz wire）來捆它。銅的電阻低，升溫快，能迅速使FibeRobo遇熱收縮。 FibeRobo與利茲線合體後，接上2.5安培、8.5伏特的電，8秒即縮短37%；斷電30秒，則又恢復原狀。不過，這種混合纖維傾向堆成一團，不適用於針織、紡織與刺繡。研究團隊建議，最好分開製作，再搭配使用。[1]
a. & b. 不同材質的線，纏在一起。FibeRobo纖維與利茲線合體：c. 沒通電；d. 通電收縮。圖／參考資料1，Figure 5（CC BY 4.0 ） 另外，他們也嘗試用導電塗料浸染纖維。如同調製LCE原料時，身穿防護衣著，隔著通風櫃，先將FibeRobo泡入含有重量百分濃度7%碳黑 （carbon black）的甲苯 （toluene）溶液裡。8小時後取出，置於80°C的烤箱中，烘烤1個鐘頭。如此一來，FibeRobo纖維就能通電，其電阻會跟著長度的伸縮變化。拉長變細的時候，電阻較高。 [1]
成品展示 研究團隊用FibeRobo纖維跟其他材料，做了些模型和成品，來展示實際用途。以下是其中幾個例子：[1]
FibeRoBra 運動胸罩 ：當體溫隨運動逐漸上升，FibeRoBra便開始收縮，給予乳房無鋼圈、零負擔的支持。體溫下降後，布料又回到放鬆的狀態。[1] 圖／參考資料1，Figure 8（Edited；CC BY 4.0 ） FibeRoGlow 燈具 ：開燈後升高的溫度，令燈罩緩緩上捲，彷彿打開花瓣。全程費時，大約5分鐘。[1] 圖／參考資料1，Figure 9（CC BY 4.0 ） ShadeRobo 窗簾 ：窗簾不該因為陽光強烈，氣溫上升，就自動捲起來。因此，驅動此窗簾所需的溫度，被設計得比較高。布料只有在上面的利茲線 通電時，才會有反應。4伏特、2.5安培的電，得花2分鐘，才能將這個5 x 5公分的小窗簾捲好。冷卻1分鐘後，又會完全攤平。[1] 圖／參考資料1，Figure 12（CC BY 4.0 ） FurbeRobo遙控狗背心 ：論文的第一作者Jack Forman，為他的愛犬「教授」，織了一件小背心。本文開頭的那張照片，即是牠的定裝照。如果寵物在辦公室悲鳴，於實驗室忙碌的主人，就可以透過藍芽， 啟動背心上的控制器。此時，連接12伏特、2.5安培電池 的利茲線 ，會通電並發熱，造成驅動溫度不高的布料，輕微收縮。就像給狗溫暖的擁抱，減輕牠的分離焦慮 （separation anxiety）。不過，基於動物實驗倫理等因素，後來示範布料收縮的照片，都是穿在布偶上拍攝，「教授」再次被晾在一旁。[1] 圖／參考資料1，Figure 15（CC BY 4.0 ） 成本與環保 2023年麻省理工學院的團隊，在美國計算機協會（Association of Computing Machinery）主辦的使用者介面軟體與技術（User Interface Software and Technology）研討會上，發表了這篇介紹FibeRobo的論文。研究團隊認為，他們的成果具有商業化的潛力。畢竟跟雷同的技術比起來，製作FibeRobo的成本相對低廉：機器的針筒幫浦約美金250元；裝滿5、10、20或30毫升原料的針筒，每個至多4元；而生產直徑0.5mm的纖維，每公尺約0.2元。[1] 單人操作單機，一天或一個下午就能產出750公尺的纖維；[1, 2] 亦有報導指稱是每日1公里。[3, 4] 不過，FibeRobo不可回收，儘管某些新興LCE纖維可生物分解，有時搭配的導電材質，仍是廢料處理的阻礙。因此，在這方面還有改善的空間。[1]
麻省理工學院媒體實驗室的FibeRobo介紹影片。影／參考資料2
參考資料 Forman J, Afsar OK, Nicita S, et al. (2023) ‘FibeRobo: Fabricating 4D Fiber Interfaces by Continuous Drawing of Temperature Tunable Liquid Crystal Elastomers ’. UIST ’23: Proceedings of the 36th Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology, 9, pp. 1 – 17. MIT Media Lab. (27 OCT 2023) ‘FibeRobo: Powerful Body-Temperature Morphing Fibers ’. YouTube. Paul A. (26 OCT 2023) ‘This liquid crystal fabric is ‘smart’ enough to adapt to the weather ’. Popular Science. Global Update. (29 OCT 2023) ‘New Liquid Crystal Elastomer Fiber Makes Shape Shifting Fabrics a Reality – FibeRobo ’. YouTube.