高弹性MXene/TPU纳米纤维纱线的制备及其应变传感性能

来源：精细化工杂志2022年第1期北京时间：

作者：郑贤宏

摘要：采用静电纺丝技术制备了热塑性聚氨酯弹性体(TPU)纳米纤维膜，并通过“Biscrolling”的方法制备高弹性过渡金属碳化物/氮化物（Ti3C2Tx MXene）改性TPU纳米纤维纱线。通过SEM、电阻测试、传感性能测试等对复合纳米纤维纱线进行结构和性能表征。结果显示，随着MXene负载量增加，复合纱线的强度先增加后降低，断裂伸长率可高达459%以上，展现出优异的弹性和弹性回复性；MXene片可在纳米纤维纱线表面及内部形成连续导电薄膜，赋予复合纱线较好的导电性（电阻76 Ω/cm）。纱线的应变传感性能测定实验表明，MXene/TPU纳米纤维纱线的传感系数可高达477.86，线性度高达0.995，高于绝大多数文献报道的纱线传感器，并且可以监测人体的各种运动状态，展现出较好的应变传感性能，在智能可穿戴领域展现出广泛的应用前景。

关键词：MXene;TPU;静电纺丝;纳米纤维纱线;应变传感器;灵敏度

基金资助：安徽省自然科学基金项目（2008085QE213）