成果简介
本文，重庆大学航空航天学院教授胡宁 教授、宁慧铭 副教授、刘锋 博士等研究人员在《Adv. Mater. Technol》期刊发表名为“Wearable Multifunctional Graphene-Based Aerogel/Spacer Fabric Composites for Sensing and Impact Protection”的论文，研究首次将3D间隔织物和石墨烯基气凝胶相结合制备了一种多功能复合材料，该复合材料克服了石墨烯基气凝胶较差的机械性能和间隔织物的非导电性能。
作者演示一种简单的方法，包括用石墨烯基气凝胶填充间隔织物以生产导电复合材料。间隔织物提供冲击保护。因此，得到的3D间隔织物复合材料具有多功能性和更广泛的适用性。间隔织物提供冲击保护。因此，得到的3D间隔织物复合材料具有多功能性和更广泛的适用性。成功展示了一种基于3D间隔织物复合材料的应变/温度传感器，该复合材料具有隔热性并提供冲击保护。应变灵敏度为1.48，快速响应时间为40ms，温度灵敏度为 -0.004 °C -1，以及 45% 的保护系数（即使在50次循环后）。还具有重量轻、疏水性和隔热性的特点，因此有望用于医疗保健监控系统、智能垫子和运动器材等应用。
图文导读
图1、气凝胶/间隔织物复合材料的制造、性能和应用。
图2、基于石墨烯的气凝胶在不同放大倍率下的SEM图像。
图3、基于石墨烯的气凝胶的XPS分析结果。
图4、a) 电阻随复合传感器压缩应变的相对变化。b) 复合传感器的电阻随压力的相对变化。数据表示为平均值±SD，n=5。c) 在0-5.6% 应变（0.0-0.5mm位移）卸载-加载测试中，阻力和应变随时间的变化。d) 响应时间。
图5、a) 动态抗冲击试验。b) 循环动态抗冲击试验。c) 循环冲击试验中样品的保护因素。数据表示为平均值±SD，n=5。d）复合材料在重复冲击刺激下的刺激响应传感性能。样品尺寸为 4.5cm×4.5cm×0.9cm。
图6、气凝胶/间隔织物温度传感器的热敏性能
图7、气凝胶/间隔织物（厚度：9 mm）的 IR 图像 a）在热板（80 °C）上方，b）在冰块上方（-21 °C），和 c）在手掌上. d,e) 气凝胶-间隔织物的红外屏蔽性能。样品尺寸为 4.5cm×4.5cm×0.9cm。误差线代表SD和n=5。
小结
本研究可能对广泛的应用有用。兼具感官和冲击保护功能，是一种很有前途的医疗保健应用材料、智能坐垫和运动器材。因为具有良好的透气性和隔热性能，该复合材料还可能用作建筑材料。
文献：https://doi.org/10.1002/admt.202200010
本文来自材料分析与应用，本文观点不代表石墨烯网立场，转载请联系原作者。
