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  人類從最早開始收集真正纖維(如亞麻)，到現(xiàn)在由一系列高性能聚合物（具有機(jī)械性能、熱性能、化學(xué)性能等）來制備織物。盡管有了這些進(jìn)步，大部分的導(dǎo)電纖維仍然保持著特有的神秘感，只有限地了解導(dǎo)電纖維是由固有的導(dǎo)電聚合物制備而成。迄今為止，當(dāng)進(jìn)行反復(fù)拉伸和松弛后，導(dǎo)電纖維的性能惡化。而一種基于碳納米管制備出超彈性導(dǎo)電纖維，其伸長率在達(dá)到1000%時，導(dǎo)電性幾乎沒有變化，這種特性在拉伸循環(huán)上千次后依然保持。

  導(dǎo)電纖維一直被認(rèn)為是制備柔性電子組件的關(guān)鍵，可用于仿生設(shè)備、電子紡織品、非正常因素大面積整合電子系統(tǒng)(如部署柔性傳感器和致動器)等領(lǐng)域。柔性導(dǎo)電材料在使用過程中可以承受較大的應(yīng)力而保持性能。聚合物纖維具有柔性、輕質(zhì)、低成本、易制備等優(yōu)點，同時具有很高的設(shè)計靈活性、形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能屬性，因此也是較為理想的組件構(gòu)建材料。制備導(dǎo)電聚合物最為常見的方法是將導(dǎo)電物質(zhì)混合在柔性聚合物基質(zhì)上。聚合物基質(zhì)通常是絕緣體。復(fù)合材料之間的電傳導(dǎo)是通過金屬質(zhì)或者碳質(zhì)顆粒、粉末、纖維或薄片形狀的過濾網(wǎng)。
  當(dāng)然，碳納米管由于具有非凡的機(jī)械性能、物理性能、熱性能和電性能，引起了人們極大的興趣。盡管已經(jīng)有許多聚合物納米復(fù)合材料的碳納米管被報道出來，但在多數(shù)情況下，其延展性受限，導(dǎo)電性也受到應(yīng)力的影響。還好幸運的是，可伸縮導(dǎo)體已經(jīng)通過其他方式合成出來，具體來說是通過無延展性、剛性的無機(jī)構(gòu)建塊以屈曲誘發(fā)的方法制備出的波浪型表面塊體。金屬層表面的屈曲結(jié)構(gòu)的形成于彈性襯底上，這種材料的首次報道出現(xiàn)在“定應(yīng)變條件下的聚合物的導(dǎo)電性”研究中。自那時起，人們開始利用屈曲誘導(dǎo)方法制備出各種各樣的柔性材料。人們將高質(zhì)量的單晶硅薄膜沉積在預(yù)應(yīng)變彈性基板上，制備出波浪狀表面和高拉伸率、高壓縮性的導(dǎo)體。承受機(jī)械力或者熱應(yīng)力的復(fù)合材料可以制備出屈曲模式的波浪狀表面材料，該材料同時具有可伸縮性和導(dǎo)電性。

  制備碳納米管基可伸縮性導(dǎo)體，需要將單壁碳納米管分散在離子液體中，在共聚物基體中混合后，將水分散性碳納米管以噴霧的方式置于丙烯酸薄膜上。這種由屈曲誘導(dǎo)模式制備出的碳納米管波浪表面結(jié)構(gòu)可以在拉伸松弛后沉積在伸縮性基質(zhì)上完成，也可以在拉伸松弛循環(huán)后沉積在不可拉伸襯底上完成。這兩種情況下制備的伸縮性碳納米管的電導(dǎo)率基本不變。最近，在電極中由屈曲誘導(dǎo)模式形成的化學(xué)鍵，經(jīng)過介電彈性體驅(qū)動器的重復(fù)循環(huán)動作，可以制備出forest-drawn導(dǎo)向的碳納米片。

  研究人員將多層碳納米片作為鞘層，應(yīng)用在高度拉伸橡膠纖維(一種增塑型SEBS纖維芯)，來制備出一系列多層纖維。當(dāng)施加的纖維應(yīng)力松弛后，經(jīng)過一定應(yīng)變的循環(huán)，由于碳納米片的二維分層結(jié)構(gòu)，纖維出現(xiàn)了十分有趣的形態(tài)變化。將經(jīng)過精確配比和高度有序排列的手段在纖維層結(jié)構(gòu)中制備出導(dǎo)電材料，以保證柔性導(dǎo)電材料中，特別是電子織物中，傳感、驅(qū)動和傳輸性能的提高。在承受很高的應(yīng)變以及頻繁劇烈的應(yīng)變循環(huán)后，這些導(dǎo)電纖維的導(dǎo)電性仍然不變。此外，在經(jīng)過纏繞結(jié)構(gòu)的處理后，導(dǎo)電纖維會出現(xiàn)一些無滯后、可逆、線性電容的變化，這種性能使得掉電纖維可以作為潛在的應(yīng)變傳感器使用。當(dāng)纖維扭曲后，由于碳納米管層之間的靜電吸引，就形成介電彈性體驅(qū)動器。

  紡織品是柔性電子器件的應(yīng)用領(lǐng)域之一，具有巨大的潛在市場應(yīng)用前景。紡織品往往穿在人們或者周圍其他物體的表面。在不喪失一些性能（如結(jié)構(gòu)和舒適度）的前提下，電子器件的毫無違和感的整合需要人們對分層材料的本質(zhì)結(jié)構(gòu)及特殊的組裝形式具有基本的了解(見下圖)。

  紡織品十分平凡，以至于我們都沒有意識到它的獨特性能。它們既具有高強(qiáng)度也具有柔性，而這些屬性都源自于纖維排列時的固有結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)包含復(fù)雜的相互作用。當(dāng)纖維材料在不同的條件（如纏繞或者交織）下，由多種不同的長度組合進(jìn)行排列時，可以產(chǎn)生不同的結(jié)構(gòu)和性能。既然作為現(xiàn)代的紡織品生產(chǎn)手段，可以在分層材料（如分子、纖維、紗線、織物等）的層中添加電性能材料，那么在纖維材料中引入所需的電性能材料依然是一種有效但不惹眼的策略。

  最后，現(xiàn)在人們都在努力改進(jìn)柔性電子元件領(lǐng)域的技術(shù)支持手段，如改進(jìn)柔性顯示器、太陽能電池、生理檢測器、電子皮膚等的生產(chǎn)設(shè)備和系統(tǒng)。在這方面，不難想象人們將研發(fā)出一種柔性、智能的閉環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)帶有傳感器和執(zhí)行器，具有康復(fù)或觸覺界面。當(dāng)它被設(shè)計成人體穿戴設(shè)備時，絲毫沒有不舒服的感覺。Liu等人進(jìn)行的研究就為實現(xiàn)這一目標(biāo)做出了貢獻(xiàn)，該目標(biāo)與生產(chǎn)主流紡織品的過程沒有沖突。節(jié)選自《新材料在線》