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  石墨烯（graphene），擁有眾多優異物理性能，近年來在紡織材料領域得到越來越多的關注。由于石墨烯沒有活潑基團，難以與普通織物直接結合，因此常利用氧化石墨烯（graphene oxide，GO）作為前驅體，通過各種后整理（如浸漬、自組裝等）方法與普通織物復合，然后通過化學/物理方法將GO還原成還原氧化石墨稀（reduced graphene oxide，rGO），將石墨烯的性能賦予普通織物，以制備石墨烯復合紡織品。然而，這些方法需要織物本身具有良好的親水性，才能達到理想的整理效果。聚酰胺織物（即聚酰胺織物，PA），又稱錦綸，是一種不親水的化纖織物，聚酰胺除了分子鏈的端羥基外，沒有任何的親水基團，很難通過常規后整理技術對其改性。因此，如何將石墨烯的優性能賦予聚酰胺等疏水織物，成為制備石墨烯改性復合織物的一個關鍵問題。

  電泳沉積（electrophoretic deposition，EPD），簡稱為電泳，是指在外加直流電場的作用下，懸濁液中的帶電膠體粒子沉積到電極的過程。與傳統的后整理方法相比，EPD技術有著十分明顯的優勢。首先，EPD是通過直流電壓產生的電場來驅動液體中的帶電粒子運動，這就決定了這種方法比普通表面處理方法的效率要高得多；第二，在直流電場中，被驅動的帶電微粒是根據其電性而在均勻穩定地電場中作定向運動，因此EPD的接枝更加均勻；另外，EPD的極板的形狀會直接影響織物接枝的區域，通過改變極板的形狀可以根據需要得到豐富的沉積形狀（圖案）；最后，通過設定EPD的電壓、時間和極板間的距離可以精確控制沉積材料層的厚度。

圖1 電泳原理示意圖

  近日，曲麗君教授團隊采用電泳沉積這種傳統的陶瓷涂層技術，成功地將石墨烯施加在聚酰胺織物表面，成功地制備了聚酰胺/石墨烯導電織物。

圖2 聚酰胺/石墨烯導電織物制備流程

  據報道，該織物可以在低電壓（15 V）下保持在理想的電熱溫度范圍（30~50 ℃），基于織物的柔性和石墨烯良好電熱效果，該織物可作為促進局部血液循環的柔性加熱器用于人體熱理療。

  改性織物還具有靈敏的彎曲-電阻響應。傳感測試發現該織物的標準電阻可以達到1.3，能夠敏感、準確地感知變形；多周期（>1000個循環）彎曲傳感實驗發現，織物的標準電阻在-0.1到1.3范圍內浮動，具有良好的循環穩定性，可用作傳感器來監測人體關節活動。

圖3 改性織物（a）溫升曲線；（b）食指加熱紅外成像圖；（c）彎曲傳感測試（5次）；（d）循環穩定性測試

  據介紹，這種改性聚酰胺織物還具有優異的紫外防護性能（UPF > 500, UVA < 0.04%）、導熱性（導熱系數：0.521 W/m·K）和一定的疏水性，這為其在更復雜的環境中使用提供了保障。

  研究生趙洪濤與田明偉副教授為共同第一作者，青島大學曲麗君教授為該論文的通訊作者。該研究得到國家自然科學基金的資助和支持。

  論文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10853-018-2230-7