PDMS/CNTs基复合可拉伸导电纤维的微流控制备与研究

邓李宇; 田启辰; 梁溢芳; 孙千贺; 王锐; 吴汉光

doi:10.16454/j.cnki.issn.1001-0564.2026.01.003

北京服装学院学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (01) : 19 -29. DOI: 10.16454/j.cnki.issn.1001-0564.2026.01.003

PDMS/CNTs基复合可拉伸导电纤维的微流控制备与研究

邓李宇, 田启辰, 梁溢芳, 孙千贺, 王锐, 吴汉光

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摘要

随着智能可穿戴电子纺织品的快速发展，对于可拉伸导电纤维的连续化成型及性能提升提出了新的需求。本研究提出一种基于微流控纺丝技术的复合纤维制备方法，以海藻酸钙为牺牲模板层，通过层流动力学调控，制备了以聚二甲基硅氧烷(PDMS)/碳纳米管(CNTs)为壳层、纯PDMS为核层的可拉伸导电纤维。通过调节微流控纺丝工艺(流体组分、流速等),对所得复合纤维的综合性能进行优化。所得纤维表现出良好的导电性(最高电导率达(6.13±0.12) S/m)、拉伸回弹性(断裂伸长率82%)、长期工作稳定性(2 000次循环后电阻变化率波动小于5%)及耐热性(200℃时电导率提升至(7.22±0.03) S/m,断裂伸长率增至194%)。作为可拉伸导线与可穿戴应变传感器，该纤维可驱动LED电路并稳定监测人体关节运动，在高温、高湿度等极端环境下展现出应用潜力。