兼具双重功能的智能纺织品，用于个人体温调节

《Advanced Fiber Materials》：Dual-Functionality Smart Textile for Personal Thermal Management

智能穿戴设备在极端环境中的个人温控管理具有应用价值，但现有系统存在温度灵敏度不足、循环稳定性差和能耗高等问题。本研究通过湿纺、超声浸渍和连续毛细管涂覆工艺制备了集成碳纳米管加热与温度传感功能的可拉伸纤维（T-CSEF），实现了1V低电压下0-110°C宽温域监测及27.5-127.5°C温度调控。该纤维织造形成的智能纺织品可应用于极端寒冷环境下的失温预防与温热治疗。

　　

摘要

智能可穿戴设备在个人热管理方面越来越受到关注，因为它们能够在恶劣环境中主动维持体温，并帮助预防与寒冷相关的伤害，包括体温过低。然而，现有系统在大变形条件下往往表现出有限的温度敏感性、循环稳定性不足以及相对较高的能耗。将焦耳加热和温度监测集成到一根纤维中，为提高系统鲁棒性和实现闭环控制提供了一条有前景的途径。在这里，我们报道了一种通过湿法纺丝、超声浸渍和连续毛细管涂层工艺制备的可拉伸温度传感和碳纳米管加热导电弹性纤维（T-CSEF）。该纤维可实现低电压加热（1伏特），并且具有宽温度感应范围（0–110摄氏度）。通过将施加电压从0伏特增加到3伏特，纤维温度可以在27.5摄氏度到127.5摄氏度之间调节。当这种纤维被编织成可调温的电热织物时，有望支持个人热疗，并在极寒条件下降低体温过低的风险，从而扩展多功能智能纺织品的设计空间。

图形摘要

用于个人热管理的双功能智能纺织物的结构-功能示意图。