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  石墨烯（graphene），擁有眾多優(yōu)異物理性能，近年來在紡織材料領(lǐng)域得到越來越多的關(guān)注。由于石墨烯沒有活潑基團(tuán)，難以與普通織物直接結(jié)合，因此常利用氧化石墨烯（graphene oxide，GO）作為前驅(qū)體，通過各種后整理（如浸漬、自組裝等）方法與普通織物復(fù)合，然后通過化學(xué)/物理方法將GO還原成還原氧化石墨�。╮educed graphene oxide，rGO），將石墨烯的性能賦予普通織物，以制備石墨烯復(fù)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(dá)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(tuán)，很難通過常規(guī)后整理技術(shù)對其改性。因此，如何將石墨烯的優(yōu)性能賦予聚酰胺等疏水織物，成為制備石墨烯改性復(fù)合織物的一個關(guān)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(tǒng)的后整理方法相比，EPD技術(shù)有著十分明顯的優(yōu)勢。首先，EPD是通過直流電壓產(chǎn)生的電場來驅(qū)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(qū)動的帶電微粒是根據(jù)其電性而在均勻穩(wěn)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(qū)域，通過改變極板的形狀可以根據(jù)需要得到豐富的沉積形狀（圖案）；最后，通過設(shè)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(tuán)隊采用電泳沉積這種傳統(tǒng)的陶瓷涂層技術(shù)，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(dǎo)電織物。

圖2 聚酰胺/石墨烯導(dǎo)電織物制備流程

  據(jù)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(jìn)局部血液循環(huán)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(yīng)。傳感測試發(fā)現(xiàn)該織物的標(biāo)準(zhǔn)電阻可以達(dá)到1.3，能夠敏感、準(zhǔn)確地感知變形；多周期（>1000個循環(huán)）彎曲傳感實驗發(fā)現(xiàn)，織物的標(biāo)準(zhǔn)電阻在-0.1到1.3范圍內(nèi)浮動，具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性，可用作傳感器來監(jiān)測人體關(guān)節(jié)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(huán)穩(wěn)定性測試

  據(jù)介紹，這種改性聚酰胺織物還具有優(yōu)異的紫外防護(hù)性能（UPF > 500, UVA < 0.04%）、導(dǎo)熱性（導(dǎo)熱系數(shù)：0.521 W/m·K）和一定的疏水性，這為其在更復(fù)雜的環(huán)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(xué)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(xué)基金的資助和支持。

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