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近日,我校纺服学院付少海团队在国际权威期刊Advanced Materials(AM)上发表了题目为“Responsive Liquid-Crystal-Clad Fibers for Advanced Textiles Wearable Sensors”的科研论文。论文将纤维先后通过液晶溶液、高聚物溶液,得到具有核壳结构的响应性液晶复合纤维,其中纤维提供强度,液晶小分子作为响应性涂层,高聚物溶液则对该涂层起稳定作用。与以往的液晶芯纤维相比,核壳结构的响应性液晶复合纤维可操作性更大,对纤维性能的可控程度更高,对于制备新型的可穿戴柔性智能显示材料有一定的启发意义。

液晶具有快速且良好的响应性,在智能显示、变色等方面具有非常好的应用前景。由于液晶具有一定的流动性,常被灌注在液晶盒子中应用于电视、电脑、手机和平板等电子器件中,极大的限制了液晶在可穿戴柔性智能显示材料领域的应用。曾有研究者利用静电纺丝或喷绘等技术得到具有液晶芯的响应性纤维,但由于技术的特殊性,所得液晶芯直径往往不超过10mm,力学强度差,响应效果不理想,而且这类纤维十分脆弱难以进行编织。

付少海教授团队提出一种制备具有复杂结构的响应性纤维的方法,控制溶剂蒸发速度,聚合物经过固化和相分离等过程,将液晶材料包封在纤维表面。该方法对于现有商用纤维具有普适性,操作简便,能耗低,可自动化连续地生产。将该响应性纤维进行编织可得到一系列可穿戴传感器,可实现自动检测皮肤异常的温度变化,以尽早发现某些疾病。

该论文第一作者是我校纺织服装学院2015级博士生关玉,通信作者为我校纺织服装学院付少海教授和肯特州立大学的John L. West教授。该研究得到了111引智计划(No. 17021),中国奖学金委员会(No,201806790047),江南大学和国家轻工业技术与工程一级学科计划(No,LITE2018-21)的支持。


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