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综述:湿纺核鞘纤维在智能可穿戴领域的应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月30日 来源:Advanced Materials Technologies 6.2
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本综述系统梳理了湿纺(wet-spinning)核鞘(core-sheath)复合纤维在智能可穿戴领域的最新进展,对比了传统、微流控(microfluidic)和干喷湿纺(dry-jet)三种技术,解析了牵伸比、凝固浴等参数对纤维导电性和力学性能的影响,并展望了其在柔性传感器(flexible sensors)、纳米发电机(nanogenerators)和超级电容器(supercapacitors)中的应用潜力。
近年来,柔性导电材料的突破推动了智能可穿戴设备的蓬勃发展。其中,核鞘复合纤维通过结合核层与鞘层的双重优势,展现出卓越的导电性和柔韧性。湿纺技术因其低能耗和成本效益成为主流制备方法。本文详细对比了传统湿纺、微流控湿纺和干喷湿纺的纺丝机制、纤维形貌及优缺点,并指出牵伸比(drawing ratio)、凝固浴(coagulation bath)温度和纺丝速度等参数如何调控纤维的导电性与机械强度。
核鞘纤维的性能高度依赖材料选择:聚吡咯(PPy)和碳纳米管(CNT)常用于导电核层,而聚乙烯醇(PVA)或聚氨酯(PU)则作为柔性鞘层。通过优化参数,此类纤维在应变传感器中可实现高灵敏度(GF>50),在摩擦纳米发电机(TENG)中输出功率密度达10 W/m2,同时作为超级电容器电极时比电容超过200 F/g。
作者声明无利益冲突。
(注:全文严格基于原文内容缩编,未添加非原文信息,专业术语均保留英文缩写及上下标格式。)
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