（1）智能导电纤维连续化构筑及微结构调控
智能导电纤维具有柔软、轻便、可编织等优点，打破了刚性电子器件的限制，然而，智能导电纤维内部结构复杂，其微结构难以调控及连续化制备，限制了智能导电纤维产业化应用。智能电子纺织品科研团队2012年提出将石墨烯引入到纺织新材料的研究思路，提出“碱脱氧弱还原”和自由基接枝改性的高效分散方案，制备了石墨烯/再生纤维素复合纤维。针对传统纺丝方法难以制备多元结构纤维的问题，提出了微流控与湿法纺丝相结合的创新思路，构建了可图案化纺丝通道的微流控连续化纺丝体系（图1，Carbon 2019, 152，106-113），揭示了微通道结构设计对纤维非对称结构的影响机制，纺制了结构丰富、多元化的功能纤维，微流控纤维在200%伸长率下GF值达450，实现了智能导电纤维连续化构筑。微流控纺丝对智能导电纤维连续化构筑及微结构调控具有广泛的适用性，为智能电子纺织品制备加工提供重要的技术支撑和理论指导。
图1. 微流控纺丝凝固成纤的演化规律（a）微流控纤维结构调控，（b）微流控芯片及微流体，（c）不同结构纤维力学性能。
（2）智能电子纺织品结构设计与传感构效关系
图2. 应变不灵敏性能的仿生结构高弹性导电纤维（a）制备工艺示意图，（b）SEM图，（c）外力场作用下电阻变化，（d）与常规导电纤维电阻响应对比。
（3）运动与健康多模态智能电子纺织品应用探索
图3. 双感知电子织物（a）包缠纱结构拉力传感器和电极织物制备，（b）跆拳道应用示意图，（c）双感知电子织物示意图，（d）拉伸-电阻变化曲线，（e）压力-电容变化曲线。
（1）超拉伸应变不灵敏型导电纤维
图4 可逆性液态金属电子织物的制备及应用
（2）电阻式智能压感电子织物
在山东省重大科技创新工程等项目资助下，通过“全纺织基”柔性传感结构构筑，自主研发了柔性纺织基多功能传感器件（图5，一种压力感知智能织物及其制备方法和应用ZL 202011220793.X）。该技术首次提出了“全纺织基”柔性传感阵列新结构概念，实现了压阻式传感阵列的超大面积织物力学（压力、拉力）传感，并进一步通过织物组织结构与纺织面料优化设计赋予传感器件良好柔软、透气、导湿等功能特点。该项产品技术整体水平达国际先进，压力感知范围可达100kg，响应时间低于50ms，可广泛应用于智能医疗床垫、力感知服装及鞋垫等系列高端纺织产品。相关产品可服务于各类人群，其中智能医疗床垫可为监测人体睡眠状态，给予人体睡眠姿态调整建议，提升人们睡眠质量；力感知服装及鞋垫可满足运动员健身爱好者的步态或脚步受力分析，为其运动状态及运动能力的提升提供可靠建议。相关技术与产品可广泛应用于智能坐垫、智能床垫等智能家居及交通驾驶等应用场景，为人们的休息、睡眠及工作状态等提供合理的分析与评价监测。
图5 全纺织基压力传感阵列柔性器件
（3）多模态感知智能压力织物
图6. 三维织物基传感器的预警系统
挑战与机遇
对于深耕智能纺织品交叉学科领域的高校科研人员，在科研和成果转化工作中面临还面临诸多问题：一是消费者对智能纺织品的认知度和接受度不高，当前智能纺织品市场还处于初级起步阶段，虽然经历了科技冬奥、谷歌华为等行业巨头的产品概念宣传，但在广大消费者群体中还未形成广泛的消费意识；二是多学科交叉融合问题，智能纺织品研究是一个非常复杂的系统工程，是由纺织、材料、电子甚至计算机、软件编程等学科交叉融合而成，但目前成熟的产品技术推广与创制依然面临着缺乏多学科融合、交流合作的问题；三是从样品到商品仍存在壁垒。高校实验室制备的往往仅能达到样品层级，而企业往往对“样品”信心不足，高校确没有“产品”的生产能力，因此“样品-产品-商品”成果转化的必由之路不是很通畅。对于智能电子纺织品更是需要多学科团队的联合攻关以实现“产品”落地，让更多的企业接受“产品”，从而真正实现“商品”突破。
《指导意见》中明确提到了“加大智能纺织品开发推广”，为智能纺织品科研高校和企业指明了方向，其中“开发推广体育运动、医疗健康、安全防护用智能可穿戴产品，拓展智能纺织品应用领域”也指明了研究课题。当下国家相关部门也逐步关注到了智能纺织品在体育运动、医疗健康、安全防护方面的应用前景与优势，结合我国老龄化速度加快的社会热点问题及主动健康医疗等“健康中国”战略，智能纺织品未来在上述相关领域将大有可为。
最后，《指导意见》中提到了五个方面的保障措施：成果转化政策支持、产业用纺织品公共服务平台建设、人才队伍建设、跨行业交流、行业协会协调推动。这几方面的保障对高校科研工作者意义重大，一系列的保障措施保证了科研工作者们能更好地开展科技创新、促进行业发展、服务国家社会。
END
资 料
来 源
中国产业用纺织品行业协会
整编：徐瑶
文章来源：长垣市职业装产业发展中心
