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  近些年，隨著可穿戴電子產品的日益普及和智能服裝概念的興起，智能纖維和織物引起了人們的廣泛關注。智能變色纖維作為智能纖維的重要分支，在可穿戴顯示、視覺傳感和自適應偽裝等領域有著廣闊的應用前景。

  東華大學材料學院王宏志教授帶領團隊人員，依托東華大學在纖維材料方向的學科與技術優勢，利用電致變色、電熱致變色及結構色原理，長期致力于實現纖維織物色彩的智能變化，搭建智能變色纖維的連續化加工平臺，希望推動智能變色纖維在國家戰略特需與時尚創意兩個方面的應用。近期，王宏志教授團隊利用多級多孔結構，制備了具有雙導電通路的可拉伸導電纖維，通過導電纖維優異的電加熱特性，獲得了可拉伸電熱致變色纖維。該纖維可完美地植入到織物中進行多種圖案的編織，并實現多種顏色變化，在可穿戴顯示、自適應偽裝等智能服裝領域具有廣闊的應用前景。該項研究成果以題為“Stretchable electrothermochromic fibers based on hierarchical porous structures with electrically conductive dual-pathways”發表在Science China Materials上。

圖1. 可拉伸電熱致變色纖維結構及導電機理示意圖

  通過相轉換法，在聚氨酯(PU)基體中構建了一維導電碳納米管(CNTs)網絡的多級多孔結構。通過在微孔表面沉積銀納米顆粒(AgNPs)，使可拉伸導電纖維內形成AgNPs和CNTs的導電雙通路，從而有效提高了纖維的電導率和電熱性能，保證了電子的正常傳輸，有效避免了纖維在拉伸狀態下電導率的急劇衰減。導電纖維在60%應變下進行1000次拉伸/釋放循環，纖維電阻僅增加了1.5倍。此外，通過連續的濕法紡絲方法可制備長達幾米的可拉伸導電纖維，有效提高了其服用實用性，為變色纖維的大規模制備奠定了基礎。

圖2. 可拉伸電熱致變色纖維在不同應變和電壓下的變色性能

  涂覆熱致變色涂層后，所制備的電熱致變色纖維可通過不同應變/電壓兩種模式實現纖維顏色的可逆変化。纖維在30%應變或5.2 V電壓下可實現紅色到藍色的轉變，在60%應變或7 V電壓下完全轉變為白色。在人體持續接觸的安全電壓下(24 V)，可實現2米長電熱致變色纖維的顏色可逆変化。此外，可拉伸電熱致變色纖維可完美地植入到織物中進行圖案的編織，顯示出其在智能服裝領域廣闊應用前景。

  原文鏈接：https://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCMs/doi/10.1007/s40843-020-1404-y?slug=fulltext