由智能運動服制成的石墨烯改性纖維，具有應變，溫度感應和涼爽性！

智能服裝在可穿戴領域（如人類健康監測和適應性）具有廣泛的應用前景。但是，當前的可穿戴式傳感器通常會限制其傳感能力和可穿戴體驗，因為它們很難與普通衣服無縫集成。為了解決這個問題并給穿著帶來舒適感，青島大學曲立軍教授團隊和深圳大學張學吉教授團隊合作，通過以下方法制備了具有多尺度無序多孔結構的彈性纖維（MPPU）。微流體紡絲技術。

纖維具有非常好的導熱性，可以帶給人們舒適的接觸感和涼爽感。經石墨烯改性后，研究發現該纖維具有出色的拉伸和溫度感應性能，可以用作感應單元，通過普通的紡織方法無縫地整合應變，溫度感應和涼爽度。智能運動服合二為一（圖1）。 “圖1.智能運動服是一種使用微流體紡絲技術和石墨烯后處理制成的彈性纖維。它是通過傳統的編織方法構造而成的，具有自感應和自冷卻的特性。在健康方面有廣泛的潛在應用監控和適應?！眻D2. MPPU纖維的成型機理和自冷效果。 a）徑向多孔結構形成過程的示意圖。 b）MPPU纖維形成過程的時標和不同時間節點的橫截面SEM照片。 c）MPPU10纖維的納米孔和微孔的尺寸分布。 d）普通面料和MPPU面料的比較。 e）棉，萊卡，MPPU10織物的紅外光透射率。 f）MPPU彈性纖維的機械性能。 g，h）在50g載荷下MPPU10纖維的拉伸性能。

微流體紡絲技術是近年來興起的一種紡絲技術。利用微流體的層流特性和擴散特性，可以通過以下方法改變芯片中的微流體：微通道中的通道設計，流體粘度和流體流速等參數可用于控制纖維的結構和尺寸，在制備結構可控的纖維材料方面具有獨特的優勢和廣闊的應用前景。本文采用微流體紡絲技術，通過控制紡絲溶液的濃度和微流體在切屑通道中的速度比，以及聚氨酯的形成過程，來制備具有多尺度無序多孔結構的聚氨酯彈性纖維。微通道中的彈性纖維。進行了探索性研究（圖2）。與普通織物相比，獨特的多尺度無序多孔結構使MPPU纖維對人體的紅外輻射具有更高的透射率，從而使皮膚和衣服之間的微環境溫度比相同厚度的棉織物低至少2.5°C。石墨烯改性的MPPU纖維還具有較高的應變系數（GF）和熱阻系數（TCR），因此具有實時應變和溫度感應功能，可用于監測體溫，跟蹤人體運動狀態，并收集心率等距信號（圖3）。 

“圖3.智能運動服的示意圖及其在人體運動和生命信號監控中的應用。A）智能運動服的正視圖，后視圖和側視圖，設計了9個感應區域。G @ MPPU感應感應區域的響應曲線：b ）吞咽，c）交談，d）伸展運動，e）步行，f）胸部伸展，g）呼吸，h）側向扭轉，i）脈搏，j）手指彎曲無線監控的示意圖和照片M）數據以上結果最近發表在學術期刊ACS NANO（影響因子：13.093）以及題為“用于自感應的多尺度無序多孔纖維”和“自我冷卻”的論文上“綜合智能運動服”的第一作者為青島大學的胡錫立和田明偉副教授，青島大學的曲立軍教授，深圳大學的張學濟教授，北京的徐泰林教授?？茖W技術大學。北京科技大學，曼徹斯特大學和深圳大學是合作單位。青島大學智能穿戴技術研究中心成立于2018年6月，集電子，力學，材料，物理，化學，生物學，醫學等學科和技術于一體，結合新材料開發，新傳感方法以及新傳感的構建與設計設備。最近，在諸如柔性紡織品傳感器的研究方向上已經獲得了一系列研究結果。