由智能运动服制成的石墨烯改性纤维，具有应变，温度感应和凉爽性！

智能服装在可穿戴领域（如人类健康监测和适应性）具有广泛的应用前景。但是，当前的可穿戴式传感器通常会限制其传感能力和可穿戴体验，因为它们很难与普通衣服无缝集成。为了解决这个问题并给穿着带来舒适感，青岛大学曲立军教授团队和深圳大学张学吉教授团队合作，通过以下方法制备了具有多尺度无序多孔结构的弹性纤维（MPPU）。微流体纺丝技术。

纤维具有非常好的导热性，可以带给人们舒适的接触感和凉爽感。经石墨烯改性后，研究发现该纤维具有出色的拉伸和温度感应性能，可以用作感应单元，通过普通的纺织方法无缝地整合应变，温度感应和凉爽度。智能运动服合二为一（图1）。 “图1.智能运动服是一种使用微流体纺丝技术和石墨烯后处理制成的弹性纤维。它是通过传统的编织方法构造而成的，具有自感应和自冷却的特性。在健康方面有广泛的潜在应用监控和适应。”图2. MPPU纤维的成型机理和自冷效果。 a）径向多孔结构形成过程的示意图。 b）MPPU纤维形成过程的时标和不同时间节点的横截面SEM照片。 c）MPPU10纤维的纳米孔和微孔的尺寸分布。 d）普通面料和MPPU面料的比较。 e）棉，莱卡，MPPU10织物的红外光透射率。 f）MPPU弹性纤维的机械性能。 g，h）在50g载荷下MPPU10纤维的拉伸性能。

微流体纺丝技术是近年来兴起的一种纺丝技术。利用微流体的层流特性和扩散特性，可以通过以下方法改变芯片中的微流体：微通道中的通道设计，流体粘度和流体流速等参数可用于控制纤维的结构和尺寸，在制备结构可控的纤维材料方面具有独特的优势和广阔的应用前景。本文采用微流体纺丝技术，通过控制纺丝溶液的浓度和微流体在切屑通道中的速度比，以及聚氨酯的形成过程，来制备具有多尺度无序多孔结构的聚氨酯弹性纤维。微通道中的弹性纤维。进行了探索性研究（图2）。与普通织物相比，独特的多尺度无序多孔结构使MPPU纤维对人体的红外辐射具有更高的透射率，从而使皮肤和衣服之间的微环境温度比相同厚度的棉织物低至少2.5°C。石墨烯改性的MPPU纤维还具有较高的应变系数（GF）和热阻系数（TCR），因此具有实时应变和温度感应功能，可用于监测体温，跟踪人体运动状态，并收集心率等距信号（图3）。 

“图3.智能运动服的示意图及其在人体运动和生命信号监控中的应用。A）智能运动服的正视图，后视图和侧视图，设计了9个感应区域。G @ MPPU感应感应区域的响应曲线：b ）吞咽，c）交谈，d）伸展运动，e）步行，f）胸部伸展，g）呼吸，h）侧向扭转，i）脉搏，j）手指弯曲无线监控的示意图和照片M）数据以上结果最近发表在学术期刊ACS NANO（影响因子：13.093）以及题为“用于自感应的多尺度无序多孔纤维”和“自我冷却”的论文上“综合智能运动服”的第一作者为青岛大学的胡锡立和田明伟副教授，青岛大学的曲立军教授，深圳大学的张学济教授，北京的徐泰林教授。科学技术大学。北京科技大学，曼彻斯特大学和深圳大学是合作单位。青岛大学智能穿戴技术研究中心成立于2018年6月，集电子，力学，材料，物理，化学，生物学，医学等学科和技术于一体，结合新材料开发，新传感方法以及新传感的构建与设计设备。最近，在诸如柔性纺织品传感器的研究方向上已经获得了一系列研究结果。