ACS Nano：纳米复合导电纤维，作为生理和运动传感器

纳米复合导电纤维是近年来发展起来的一种轻质材料，具有较高的柔韧性和较强的可织性，可以满足可挠性可穿戴器件的要求。

近日，陕西科技大学陆赵情教授采用湿法纺丝法制备了包覆聚吡咯（Ppy）层的轻质多孔芳纶纳米纤维（ANF）和碳纳米管（CNT）气凝胶纤维，用于运动检测和信息传输。

文章要点

1）首先通过磁力搅拌将ANF/DMSO和CNT/DMSO溶液分散，形成均匀的ANF/CNT/DMSO溶液。其次，将ANF/CNT/DMSO溶液注入去离子水中，得到灰色的ANF/CNT水凝胶纤维，然后用Py溶液浸渍，接着再用FeCl₃溶液浸渍。通过Fe³⁺离子的氧化，在纤维表面原位聚合了Py单体。三维(3D)图像显示了所获得的ANF/CNT/PPy水凝胶纤维表面的轴向取向结构，这是由于纳米材料在管内的轴向流动引起的。

2）ANF/CNT/PPy气凝胶纤维具有低密度（56.3 mg/cm³）、低电导率（6.43 S/m）、低拉伸强度（2.88 Mpa）等特点，可作为高灵敏度（0.12）、长寿命（1000次）的运动传感器。同时，利用气凝胶纤维的导电性来缩短信息传输时间(最高可达46%)。此外，耐高温和耐低温（−196至100 °C）气凝胶纤维也可用作快速加热器和离子溶液检测器。

综上所述，所制备的ANF/CNT/PPy气凝胶纤维可以作为人体健康检测和运动监测的多功能传感器。