厦门大学考研，厦门大学考研分数线
电子纺织品是一项新兴的发展方向，被视为构建新一代可穿戴织物类电子器件的重要基本单元。但是在使纺织物导电化的过程中通常会以牺牲织物原本特性，如颜色、柔软度或光泽度等为代价，现有的导电纺织物都呈黑色或者灰色，或导电性、稳定性有待提高，严重影响其在可穿戴电子器件中的发展。近年来，研究者们也一直致力于优化纺织物导电化的方法，但彩色轻质的、高稳定性的导电纺织线至今一直无法实现。
近日，厦门大学蔡端俊教授团队和美国杜克大学Benjamin J. Wiley教授团队合作在Advanced Science期刊发表了题为“Colorful Conductive Threads for Wearable Electronics: Transparent Cu-Ag Nanonets”的最新研究成果论文。该论文提出了一种简单有效的方法合成高质量的铜-银核壳结构纳米线，并开发了一种挥发性溶液浸涂的工艺，快速制备彩色轻质的导电纺织线，且该方法适用于制备各种材质的导电纺织线。导电纺织线不仅在保留织物原有特性的情况下具有优异的导电线，还具有高的机械稳定性、耐水洗和可缝纫的特性，在各种可穿戴电子纺织品，如织物加热器、触摸屏手套、温度传感器和新型保暖织物中均表现出优异的性能，在新一代可穿戴电子器件中展现了巨大的应用潜力。
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202201111
该团队合成高质量的铜-银核壳结构纳米线作为导电材料，根据排水力和粘附力的平衡，开发了一种在挥发性溶液中浸涂的工艺，在室温下快速制备各种材质的彩色导电纺织线。具体地：（1）利用铜-银纳米线网络优异的导电性和透光性，使纺织线导电的同时，保留了其原本彩色、柔软的特性；（2）利用挥发性溶液的黏附性和毛细效应的协同作用，将铜-银纳米线网络紧紧包裹在纺织线的每一根纤维上，使导电纺织线具有优异的机械稳定性和耐水洗特性；（3）相同的浸涂工艺也适用于制备导电纺织布，且导电纺织布的电阻温度系数可达0.0589 ℃-1，比块体铜或银高出约15倍，制得的温度传感系统响应时间仅需3 s，温度误差仅为 ±0.3 ℃，满足ASTM E1965中温度计的误差要求；（4）利用铜-银纳米线高的红外反射特性，制备了可减少14.8%功率损耗的新型保暖织物，也展现出了导电纺织布在红外隐身衣中的应用潜力。
图1 Cu NWs（a），Cu-Ag NWs（b）的SEM图，（b）中插图是Cu-Ag NWs的高倍SEM图；（c）Cu-Ag NWs的EDS元素能谱图；（d）通过浸涂Cu-Ag NWs油墨制备导电线的过程；（e）包覆不同层数Cu-Ag纳米线网络的导电丝线照片；（f）导电丝线的电阻与包覆Cu-Ag纳米线网络层数的关系；（g）彩色导电线作为导线点亮LED的照片；（h）不同种类的纺织线包覆Cu-Ag纳米线网络后的照片；（i）不同种类的导电纺织线的电阻与包覆Cu-Ag纳米线网络层数的关系。
图2（a）包覆不同层数Cu-Ag纳米线网络的鱼线在280-800 nm波段的透过光谱；（b）导电丝线的颜色相似度与包覆不同层数Cu-Ag纳米线网络的关系；导电丝线的（c）弯曲，（d）扭曲，（e）水洗-干燥，（f）胶带测试，（f）中插图是PDMS/Cu-Ag NWs导电纺织线的OM图。
图3导电纺织线在（a）衣物，（b）手套上点亮LED的照片；（c）导电纺织线在交流电路中点亮小灯泡的照片；（d）（从左到右）Cu-Ag纳米线网络制备的触摸屏手套实物图和用其操作手机的照片，例如：点触摸、写字、放大；（e）普通手套实物图（左）和用其操作手机的照片（右）；（f，g）普通手套和触摸屏手套的工作原理图。
图4导电丝线制备的加热环实物图（a）和红外热像图（b）；（c）10 V电压下加热环的温度随时间的变化图；（d）不同长度的导电丝线的电流-电压图；（e）不同电压下导电丝线温度随时间的变化图；（f）导电纺织线的电阻变化率与温度的关系；（g）温度传感器的工作示意图；（h）温度传感器实物图；（i，j）用温度传感器实时监测人体体温的手机界面图。
图5 Cu-Ag纳米线网络的2-D电场分布仿真图（a）及局部放大图（b）； 1.2 μm后的Cu-Ag纳米线网络在中红外波段的透射率仿真曲线（c）和反射率仿真曲线（d）； （e）空手掌、棉布、导电棉布的实物图（上）和红外热像图（下）；（f）导电纺织布的示意图；（g）导电纺织布反射红外波的示意图；（h）导电布的能量密度与包覆Cu-Ag纳米线网络层数的关系；（i）交错的Cu-Ag纳米线网络仿真结构；（j）Cu-Ag纳米线网络的横截面电场分布图；（k）不同间距的Cu-Ag纳米线网络在中红外波段透过率的变化。
本工作开发了一种在挥发性溶液中浸涂的工艺，可在室温下快速制备各种材质的彩色轻质的导电纺织线，在织物加热器、触摸屏手套、温度传感器和新型保暖衣等可穿戴电子器件中均表现出出色的性能，对加快实现新一代可穿戴织物类电子器件的应用具有重要意义。
该论文工作以厦门大学作为第一单位完成，博士生唐燕为第一作者，蔡端俊教授，陈小红教授和美国杜克大学Benjamin J. Wiley教授为论文通讯作者。该项目获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金、福建省科技计划等项目得资助。
*感谢论文作者团队对本文的大力支持。
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