基于烯碳材料的三轴导电纤维的制备及其传感性能

为解决现有智能可穿戴器件导电性及耐久性差、功能应用单一、无法很好满足智能可穿戴系统对相关设备的需求等问题,以聚氨酯为基体,石墨烯和碳纳米管为导电材料,利用湿法纺丝工艺制备了3种三轴导电纤维。通过形貌表征和性能测试对其传感性能进行研究,并对3种导电纤维在实际场景中的应用情况进行测试。结果表明:由于芯层和外层聚氨酯的支撑保护作用,3种导电纤维不仅具有高灵敏度(最大为249)和高拉伸性(600%),而且具有很好的耐久性;同频率和同弯曲深度下石墨烯导电纤维最为灵敏,输出电信号最大,证明其传感性能最好;3种导电纤维在超过1000次的拉伸循环后仍能稳定输出电信号,且在跟随关节运动产生拉伸与回复的过程中,能够稳定监测不同部位的运动幅度及产生的电信号,表明其作为柔性可穿戴传感器具有很好的应用前景。