中科大研製出高性能導電水凝膠纖維

2020-12-03 中安在線網站

　　自然界中，神奇的蜘蛛絲具有多層次的有序結構，可以拉升到原有長度的數倍，且具有優異的力學性能。記者9月6日從中科大獲悉，該校馬明明課題組受蜘蛛絲的有序結構和紡絲方法的啟發，研製出一種高性能和低成本的彈性可拉伸導電水凝膠纖維，可用於開發基於紡織材料的可拉伸電子器件。該成果發表在最新一期著名期刊《自然·通訊》上。

　　彈性可拉伸導電纖維，是製備可拉伸電子器件的關鍵材料。導電水凝膠具有一定的彈性和可拉伸性，但導電水凝膠中的高分子鏈通常處於無序排列的狀態，這種無序結構限制了導電水凝膠材料的力學性能和導電性能。馬明明課題組通過凝膠紡絲的方法，實現了調控導電水凝膠中高分子鏈的排列和取向，製備出高性能導電水凝膠纖維的目標。

　　中科大科研人員在室溫下由聚丙烯酸鈉溶液直接紡絲得到水凝膠纖維，通過塗覆聚丙烯酸甲酯防水層，形成具有核-殼結構的特殊水凝膠纖維。這一纖維具有優異的機械性能、導電性能以及抗凍性能。它不僅具有高拉伸強度和大斷裂伸長率，而且在大幅度拉伸後能夠快速回復，可以作為具有高可拉伸性的彈性導線。在零下35攝氏度的環境中，這一纖維依然保持其可拉伸性和導電性。

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