智能纖維是一種能夠應(yīng)對各種外部刺激的纖維，已成為柔性和可穿戴設(shè)備的新興動力。然而天然和半合成的聚合物紡織纖維一般為熱絕緣或者電絕緣，且難以對復(fù)雜環(huán)境中的各種刺激作出響應(yīng)，例如熱，溫度，壓力，光，濕度，pH等。這大大限制了傳統(tǒng)電子硬件制造的傳感器和制動器的選擇以及未來可穿戴電子和機器人的發(fā)展。

中科院蘇州納米所的張學(xué)同研究員課題組將石墨烯氣凝膠纖維和相變材料（PCM）復(fù)合，在其表面涂覆一層超疏水碳氟樹脂涂層，實現(xiàn)了集柔性、自清潔功能、多種刺激響應(yīng)的可調(diào)的熱轉(zhuǎn)換和儲存等多種功能于一身的智能纖維的合成。在多孔石墨烯氣凝膠網(wǎng)絡(luò)中浸入PCM的過程中，其網(wǎng)絡(luò)中的強毛細作用使得石墨烯片和PCM之間能夠沿纖維產(chǎn)生均勻的納米層壓，進而使之表現(xiàn)出優(yōu)異的機械，電和熱性能。通過選擇不同類型的PCM并在浸漬過程中控制其負載量，能夠可控合成各種具有可調(diào)相變溫度和相變焓的智能纖維。此外，智能纖維表面的超疏水氟碳涂料也為其增加了自清潔功能。這些可調(diào)諧和多重響應(yīng)的智能纖維適用于各種條件的可穿戴織物及便攜式電子設(shè)備。

智能纖維在可穿戴設(shè)備和便攜式電子設(shè)備展現(xiàn)了巨大的潛力，本文通過對石墨烯氣凝膠中注入不同類型的相變材料，實現(xiàn)了柔性、自清潔、多種外界刺激下可調(diào)的熱轉(zhuǎn)換和儲存等多種功能的集成，有望推動智能纖維在未來可穿戴電子設(shè)備和機器人中的應(yīng)用。