分會

第四十四分會：納米碳材料

摘要

日常生活和運(yùn)動(dòng)中總是涉及到水環(huán)境，把可穿戴電子設(shè)備應(yīng)用于水下，可以有效地檢測或分析穿戴者的水下活動(dòng)特征，例如運(yùn)動(dòng)員在雨中或水中訓(xùn)練時(shí)可實(shí)時(shí)監(jiān)測其電生理信息變化。水下可穿戴電子也可用于檢測水下生物的活動(dòng)。因此，設(shè)計(jì)能夠在全水環(huán)境下可靠工作的可拉伸導(dǎo)電纖維對于發(fā)展水下可穿戴電子產(chǎn)品，尤其水下可穿戴電子織物是非常重要的。因此系統(tǒng)地研究柔性可穿戴電子設(shè)備在全水環(huán)境中的安全性，以及在拉伸狀態(tài)下的功能完善性及在全水環(huán)境中的耐久性，對于未來具有可拉伸性的可穿戴電子設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用至關(guān)重要。為使柔性可穿戴電子產(chǎn)品在日常生活及運(yùn)動(dòng)中能夠像普通穿戴織物一樣在空氣和水環(huán)境中均可穩(wěn)定地使用，我們設(shè)計(jì)并制備了一種可安全穩(wěn)定地應(yīng)用于水下環(huán)境的可拉伸導(dǎo)電纖維（CSCF），拉伸狀態(tài)下的CSCF可以在全水環(huán)境和一些惡劣環(huán)境（例如超聲處理）中長期安全使用。此CSCF（直徑約30微米）由Lycra（聚氨酯）纖維、多壁碳納米管（MWCNT）、銀納米線（AgNWs）和苯乙烯-（乙烯-丁烯）-苯乙烯（ SEBS）從內(nèi)到外依次復(fù)合而成。把MWCNT、AgNWs依次噴涂到預(yù)應(yīng)變的單根Lycra纖維上，可得到具有高拉伸性的導(dǎo)電纖維（在100％應(yīng)變下，ΔR/ R0?0.1；在50％應(yīng)變下，循環(huán)拉伸穩(wěn)定性> 100,000次）。表面SEBS涂層能夠顯著減少電流（在5 V時(shí)<1μA）及有毒元素（Ag）的泄漏，從而避免危害人體健康。在具有彈性、生物友好性的SEBS保護(hù)下，CSCF可以被組裝成可拉伸電感線圈，并可應(yīng)用于水下無線充電。

關(guān)鍵詞

可拉伸導(dǎo)電纖維;水下可穿戴電子;水下無線充電

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