可拉伸导电纤维在电子纺织品中有着关键的作用。离子导电纤维有着柔软、可拉伸和透明等特点，这与大多数现有电子导电纤维相比有着明显优势。但是使用连续纺丝策略开发具有综合所需特性的多功能离子凝胶纤维目前仍然是一个有挑战的任务。
东华大学的Zhengwei You课题组提出了一种基于动态共价交联网络的分子策略，实现了离子凝胶纤维的连续熔融纺丝。用此策略所制备的基于二甲基乙氧基(DOU)基团的自适应共价交联离子凝胶纤维(DOU-IG纤维)具有＞93%的高透明度，0.76MPa的抗拉强度，784%拉伸性以及耐溶剂性。DOU基团的动态键为DOU-IG纤维提供了在近红外光下精确愈合的能力。
图1：DOU-IGs的合成与性能。(a)DOU基共价交联聚氨酯(DOU-CPU)化学结构。(b)(c)DOU-CPU和DOU-IGs的FTIR光谱和DSC曲线。(d)DOU-IGs薄膜透射光谱。体现了高透光率。(e)DOU-IGs拉伸应力-应变曲线。(f)原始和愈合后DOU-IGs拉伸应力-应变曲线。表明了愈合后其拉伸性能并没有下降。(g)DOU-IG-30的愈合效率。愈合效率高达92%。(h)自愈和拉伸能力的性能体现。
图2：DOU-IG-30的制备及其性能。(a)DOU-IG-30纤维熔融纺丝示意图。(b)温度从30°至140°时DOU-IG的存储模量和损耗模量。显示了DOU键交联结构在高温下逐渐解离。(c)(d)3D打印的DOU-IG-30纤维照片和其截面SEM及元素映射图。(e)DOU-IG-30应力应变曲线。(f)拉伸性能。(g)(h)共价交联结构和线性结构的DOU-IG-30的耐溶性。
图3：电致发光纤维的制备及其性能。(a)铜掺杂硫化锌颗粒涂覆在DOU-IG-30纤维上，制备的水性聚氨酯(WPU)发光纤维。电致发光器件由DOU-IG-30纤维和DOU-IG-30@ZnS:Cu纤维组装而成。(b)纤维拉伸后弹性回弹。(c)DOU-IG-30@ZnS:Cu纤维和DOU-IG-30纤维组成的电致发光器件示意图。(d)两种纤维以不同形式接触的照片。(e)DOU-IG-30@ZnS:Cu纤维在不同外加电压下的亮度。(f)两种纤维在不同电压下在不同位置接触时的亮度变化。说明电致发光纤维的发光强度变化相对较小。(g)纤维编成织物并设计发光图案。
作者提出一种新的动态策略来实现可适应共价交联离子凝胶纤维的连续制备。合成的DOU-IG纤维具有如高透明、拉伸、导电、自愈等一系列理想性能。这种新型导电纤维的设计和制造策略是通用的，对运动监测，能量收集和人机交互等场景的应用提供了新的解决思路。
【参考文献】
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202310020
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