[发明专利]一种双功能导电纤维及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种双功能导电纤维及其制备方法和应用，所述双功能导电纤维具有鞘芯复合结构，由内到外依次包括弹性纤维、柔性衬底和敏感材料层，所述敏感材料层部分包埋于柔性衬底中，优选地所述敏感材料层在柔性衬底中的包埋深度为1～20μm；所述敏感材料层为金属纳米线薄膜，所述柔性衬底为聚氨酯层、硅橡胶层、聚酰亚胺层和苯乙烯系弹性体层中的至少一层。

技术领域

本发明涉及一种双功能导电纤维及其制备方法，属于柔性及可穿戴电子学领域和新材料技术领域。

背景技术

随着科学技术的进步，柔性、可穿戴电子器件快速发展，在运动感应、个人健康监测【参照非专利文献1～3】、智能机器人【参照非专利文献4，5】和人机交互【参照非专利文献6，7】方面都有着重要应用。导电纤维由于其尺寸小、舒适性好、易于与衣物编织的优点而受到学术界和工业界的广泛关注。导电纤维按其功能主要分为两类：能够感应和监测人体各种生理活动的纤维传感器【参照非专利文献8】和令各电子器件间保持电路导通的弹性导线【参照非专利文献9】。前者导电纤维电阻随应变而变化，后者导电纤维电阻在应变中保持稳定。然而，现有的导电纤维大多功能单一，难以同时满足纤维传感器和弹性导线的性能要求【参照非专利文献10，11】。

因此，开发一种工艺简单、易于操作并且能够同时作为纤维传感器和弹性导线的导电纤维的制备方法是十分重要的，但就本发明的发明人所知，目前为止还没有开发出有效的方法。

参考技术文献:

非专利文献1

Trung T Q,Ramasundaram S,Hwang B～U,et al.An All～ElastomericTransparent and Stretchable Temperature Sensor for Body～Attachable WearableElectronics.Advanced Materials,2016,28(3):502～509.

非专利文献2

Dagdeviren C,Shi Y,Joe P,et al.Conformal Piezoelectric Systems forClinical and Experimental Characterization of Soft Tissue Biomechanics.NatureMaterials,2015,14(7):728～738.

非专利文献3

Hwang B～U,Lee J～H,Trung T Q,et al.Transparent Stretchable Self～Powered Patchable Sensor Platform with Ultrasensitive Recognition of HumanActivities.ACS Nano,2015,9(9):8801～8810.

非专利文献4

Kim S Y,Park H W,Park D H,et al.Highly Sensitive and Multimodal All～Carbon Skin Sensors Capable of Simultaneously Detecting Tactile andBiological Stimuli.Advanced Materials,2015,27(28):4178～4185.

非专利文献5

Bauer S,Bauer～Gogonea S,Graz I,et al.25th Anniversary Article:A SoftFuture:From Robots and Sensor Skin to Energy Harvesters.Advanced Materials,2014,26(1):149～162.

非专利文献6