Smart Fasern bezieht sich im Allgemeinen auf Fasern oder Veränderungen in der Umwelt wahrnehmbare Reize und kann, intelligente tragbare Gewebe wichtige Grundeinheit intelligente Chiptextilfasern reagieren, bilden können, integriert in die Manschette, Hülse, Bekleidung, Helme , Riemen unter anderen Teilen, die Kerneinheit und tragbar wie Sensoren, Aktoren, Energievorrichtungen, Temperatursteuerheizeinrichtung Stoffen und Funktion der Vorrichtung zu einem tragbaren flexiblen Intelligenz-System angewendet. jedoch sind die meisten natürlichen Polymer Textilfasern oder ein synthetisches Polymer. diese Polymer eine intrinsische Wärmedämmung und elektrische Isolationseigenschaften aufweisen, was es schwierig machte mit einer organischen miniaturisierten Schaltung zu integrieren, und damit nicht nur die Anwendung der Textilfasern in dem herkömmlichen elektronischen Gerät zu begrenzen, kann das Modell auch gebunden werden, Die Entwicklung von tragbaren elektronischen Geräten und intelligenten Robotern, sowie die Realisierung der funktionalen Integration intelligenter Fasern in komplexen Umgebungen und die Mensch-Computer-Interaktion mit multiplen Stimuli stellen immer noch eine große Herausforderung dar und sind auch für die Entwicklung neuer multifunktionaler intelligenter tragbarer Systeme wichtig. Chancen.
Basierend auf der funktionalen Integration der intelligenten Faser-Multi-Stimulus-Reaktion, kombiniert das Aerogel-Team des Suzhou-Instituts für Nanotechnologie und Nano-Bionik der chinesischen Akademie der Wissenschaften Graphen-Aerogel-Fasern, Phasenwechselmaterialien und superhydrophobe Beschichtungen zu einer Flexibilität. Selbstreinigende Graphen-Aerogel-Faser mit intelligenter Phasenänderung, die die Energieumwandlung und -speicherung von Faserverbundwerkstoffen, selbstreinigende, intelligente Temperaturregulierung, Heizung und andere multiple Stimulus-Reaktionsfunktionen realisiert Das spezifische Herstellungsverfahren ist wie folgt: Erstens, Nassspinnen Bei dem Seidenverfahren wird der Graphenoxid-Flüssigkristall in ein spezifisches Koagulationsbad gesponnen, und eine reguläre, kontinuierliche poröse Graphen-Aerogel-Faser wird durch chemische Reduktion und superkritisches Trocknen hergestellt, und dann wird die organische Phase durch Imprägnierungsfüllung verändert. Materialien (wie Paraffin, Polyethylenglykol, höhere Fettsäuren usw.) werden in die poröse Netzwerkstruktur von Aerogelfasern eingeführt, um Graphen-Aerogel-Phasenwechsel-Verbundfasern zu erhalten, und schließlich wird eine hydrophobe Fluorkohlenstoffbeschichtung auf die Verbundfasern aufgetragen, um zu erhalten Flexible Graphen-Aerogel-Smart-Faser mit selbstreinigender Funktion und multipler Stimulationsantwort.
Studien haben gezeigt, dass diese neue Art von Fasern unterschiedliche Intelligenz Enthalpie (0-186 J / g) mit einstellbarer Phase, ausgezeichnet in der mechanischen / elektrischen Eigenschaften, selbstreinigenden, und als Reaktion auf multiple Reize (optisch, elektrisch, Temperatur) und die thermischen Energieumwandlung Speicher- / Freigabefunktion und die Fasern können zur Herstellung von Fasern, Geweben und Faserbündel verdrillt, geflochten einzelne Form werden, und analysieren die Stimulations komplexe Umwelt Ansprechverhaltens untersucht: wenn die Faser gebogen oder verknotet, elektro Antwort Faser Verhalten wird nicht beeinträchtigt, wenn die Fasern zu Bündeln zusammengesetzt werden, tritt ein Wärmeaustausch zwischen den Fasern können die Fasern der Wärmeverlust an die Umgebung reduziert werden, wodurch ein schnelleres Ansprechen, und die elektrische Reaktion der höheren Temperaturen aufweisen; Stoff bei Raumtemperatur Licht hat eine Umgebung mit niedriger Temperatur - thermische Ansprechverhalten und mit der Zunahme der Dichte des Fasergewebes, eine schnellere Reaktion auf Licht und Wärme hat, weiter in Reaktion auf eine höhere Temperatur, durch ein Thermoelement und ein Datenlogger, eine detaillierte Analyse der Einzel Wurzelfaser, elektrische Erwärmung von Fasergewebe, photothermische Reaktionshistorie und detaillierte Untersuchung von Fasertypen (Fasermischgewebe verschiedener Phasenwechselmaterialien), Fasergewebedichte, äußere Umgebung (Temperatur, Feuchtigkeit und Stress) Die Wirkung des Einfangens und Freigebens thermischer Energie wird durch die Speicher-, Freigabe- und Temperaturregelungsfunktionen der thermischen Energie der Multi-Temperatur-Zone des intelligenten Gewebes erreicht (wie gezeigt).
Durch Graphen Aerogel-Faser, das Phasenwechselmaterial und der Fluorkohlenstoffharzverbundstoff erhielten ausgeklügelte Graphens Aerogel in Reaktion auf mehrere Stimuli multifunktionale integrierte intelligente Faser erzielen, und können durch Drehen des Fasergarn reproduziert werden und die neue Generation von intelligenten Textilien unter dem Gewebe und tragbar tragbaren elektronisches Gerät Feld hat breite Anwendung Aussichten. relevante Forschungsergebnisse zu multiresponsive Graphene-Aerogel-Directed Phase-Change Smart Fibres im Titel, in der internationalen Zeitschrift online veröffentlicht wurde „advanced Materialien (Advanced Materials, 2018, 30, DOI: 10.1002 / adma.201801754).
Doctoral Liguang Yong (Beijing Institute of Technology und die gemeinsame Ausbildung von Nano) als ersten Autor des Papiers, mit dem Suzhou Institute of Nano-Forschern Zhang Autor für das Papier entspricht, Mitarbeiter Professor an der Universität von Macau Hong Obst, Professor für Englisch an der University College London Lied Wenhui umfassen. Die Arbeit ist in wichtigste nationale Forschungs- und Entwicklungsprogramm (2016YFA0203301), die national Natural Science Foundation of China (51572285), kofinanziert von dem britischen Newton Senior scholar Fund (NA170184) und der Natural Science Foundation der Provinz Jiangsu (BK20170428) abgeschlossen.
Es zeigt: mehrere Stimulations Graphen Aerogel intelligente Antwort schematischen Fasern (A), die eine optische Photographie des Webmusters (b, c,) und dem Licht - Infrarot-Foto (b1, c1) thermische Ansprechzeit, seiner intelligenten Gewebe (d der Einschub) in der optisch / elektrischen Stimulationsenergie umgewandelt und in der Antwort / Freigabeprozess (d) gespeichert.
