分会

第四十四分会：纳米碳材料

摘要

日常生活和运动中总是涉及到水环境，把可穿戴电子设备应用于水下，可以有效地检测或分析穿戴者的水下活动特征，例如运动员在雨中或水中训练时可实时监测其电生理信息变化。水下可穿戴电子也可用于检测水下生物的活动。因此，设计能够在全水环境下可靠工作的可拉伸导电纤维对于发展水下可穿戴电子产品，尤其水下可穿戴电子织物是非常重要的。因此系统地研究柔性可穿戴电子设备在全水环境中的安全性，以及在拉伸状态下的功能完善性及在全水环境中的耐久性，对于未来具有可拉伸性的可穿戴电子设备的实际应用至关重要。为使柔性可穿戴电子产品在日常生活及运动中能够像普通穿戴织物一样在空气和水环境中均可稳定地使用，我们设计并制备了一种可安全稳定地应用于水下环境的可拉伸导电纤维（CSCF），拉伸状态下的CSCF可以在全水环境和一些恶劣环境（例如超声处理）中长期安全使用。此CSCF（直径约30微米）由Lycra（聚氨酯）纤维、多壁碳纳米管（MWCNT）、银纳米线（AgNWs）和苯乙烯-（乙烯-丁烯）-苯乙烯（ SEBS）从内到外依次复合而成。把MWCNT、AgNWs依次喷涂到预应变的单根Lycra纤维上，可得到具有高拉伸性的导电纤维（在100％应变下，ΔR/ R0〜0.1；在50％应变下，循环拉伸稳定性> 100,000次）。表面SEBS涂层能够显著减少电流（在5 V时<1μA）及有毒元素（Ag）的泄漏，从而避免危害人体健康。在具有弹性、生物友好性的SEBS保护下，CSCF可以被组装成可拉伸电感线圈，并可应用于水下无线充电。

关键词

可拉伸导电纤维;水下可穿戴电子;水下无线充电

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