成果简介
多功能纤维和可穿戴纺织品为个人热管理带来了广泛而深刻的突破。除了稳态热交换外，初始非稳态时期也对人体热舒适度起着不可或缺的作用。本文，青岛大学 胡希丽等研究人员在《ACS Appl. Nano Mater》期刊发表名为“Multiwalled Hollow Polyurethane and Graphene Oxide/Polyurethane Fibers in Janus Textiles for Thermal Management and Sensors”的论文，研究提出通过微流体纺丝技术制备了两种在非稳态条件下具有反向热特性的结构可调纤维。以兔毛为灵感的多壁中空聚氨酯纤维具有良好的隔热性能、较低的热吸收率和温暖的接触感。而氧化石墨烯纳米片/聚氨酯混合纤维则具有较高的热吸收率和固有的冷接触感。作为概念验证，将这两种纤维编织成不同面的二维杰纳斯纺织品，可在环境温度下获得可逆的冷暖接触感。此外，还针对智能鞋垫和床单制备了带有压力传感器阵列的可压缩三维智能纺织品，其中石墨烯改性导电纤维作为传感器单元，与冷暖纤维一起提供接触热舒适度。这种生物启发结构可调纤维侧重于非稳态热舒适性，可为夏季和冬季选择不同的接触面。
图文导读
图1.从不同结构可调的功能性纤维制备2D Janus织物和3D智能织物的示意图。
图2.结构可调功能纤维的制造路线示意图。
图3.两种实现的功能性纤维的形态和热性能。
图4.不同纤维机织织物的固有相反热性能和Janus织物的示意图
图5.G/（GO/PU） 纤维的机械和应变传感性能。
图6.3D Janus智能面料，用于智能鞋垫、床单和生命信号监测。
图7.3D Janus 面料作为用于呼吸监测的智能床垫。
小结
总之，我们开发了一种微流体纺丝路线，可一步制备出具有隔热和温暖接触感的MWPU纤维以及具有内在冷接触感的GO/PU纤维。这两种具有相反特性的纤维被编织成一种双面编织的二维智能Janus 纺织品，在常温下具有可逆的冷暖接触感。在 GO/PU 纤维中掺入石墨烯纳米片以提高导电性后，设计出了一种三维智能织物，它采用 MWPU或GO/PU纤维作为热接触舒适性纤维，改性 G/(GO/PU) 纤维作为传感器单元。这种带有压力传感器阵列的三维智能织物被引入到智能鞋垫和床垫中，用于人体保健和运动监测，以及温度适应性热舒适性。这项研究提出了一系列智能纺织品的新概念，有望应用于人体监测和自适应领域。
文献：https://doi.org/10.1021/acsanm.4c04067
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。
