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  人類從最早開始收集真正纖維(如亞麻)，到現(xiàn)在由一系列高性能聚合物（具有機械性能、熱性能、化學性能等）來制備織物。盡管有了這些進步，大部分的導電纖維仍然保持著特有的神秘感，只有限地了解導電纖維是由固有的導電聚合物制備而成。迄今為止，當進行反復拉伸和松弛后，導電纖維的性能惡化。而一種基于碳納米管制備出超彈性導電纖維，其伸長率在達到1000%時，導電性幾乎沒有變化，這種特性在拉伸循環(huán)上千次后依然保持。

  導電纖維一直被認為是制備柔性電子組件的關鍵，可用于仿生設備、電子紡織品、非正常因素大面積整合電子系統(tǒng)(如部署柔性傳感器和致動器)等領域。柔性導電材料在使用過程中可以承受較大的應力而保持性能。聚合物纖維具有柔性、輕質、低成本、易制備等優(yōu)點，同時具有很高的設計靈活性、形態(tài)結構和功能屬性，因此也是較為理想的組件構建材料。制備導電聚合物最為常見的方法是將導電物質混合在柔性聚合物基質上。聚合物基質通常是絕緣體。復合材料之間的電傳導是通過金屬質或者碳質顆粒、粉末、纖維或薄片形狀的過濾網(wǎng)。
  當然，碳納米管由于具有非凡的機械性能、物理性能、熱性能和電性能，引起了人們極大的興趣。盡管已經(jīng)有許多聚合物納米復合材料的碳納米管被報道出來，但在多數(shù)情況下，其延展性受限，導電性也受到應力的影響。還好幸運的是，可伸縮導體已經(jīng)通過其他方式合成出來，具體來說是通過無延展性、剛性的無機構建塊以屈曲誘發(fā)的方法制備出的波浪型表面塊體。金屬層表面的屈曲結構的形成于彈性襯底上，這種材料的首次報道出現(xiàn)在“定應變條件下的聚合物的導電性”研究中。自那時起，人們開始利用屈曲誘導方法制備出各種各樣的柔性材料。人們將高質量的單晶硅薄膜沉積在預應變彈性基板上，制備出波浪狀表面和高拉伸率、高壓縮性的導體。承受機械力或者熱應力的復合材料可以制備出屈曲模式的波浪狀表面材料，該材料同時具有可伸縮性和導電性。

  制備碳納米管基可伸縮性導體，需要將單壁碳納米管分散在離子液體中，在共聚物基體中混合后，將水分散性碳納米管以噴霧的方式置于丙烯酸薄膜上。這種由屈曲誘導模式制備出的碳納米管波浪表面結構可以在拉伸松弛后沉積在伸縮性基質上完成，也可以在拉伸松弛循環(huán)后沉積在不可拉伸襯底上完成。這兩種情況下制備的伸縮性碳納米管的電導率基本不變。最近，在電極中由屈曲誘導模式形成的化學鍵，經(jīng)過介電彈性體驅動器的重復循環(huán)動作，可以制備出forest-drawn導向的碳納米片。

  研究人員將多層碳納米片作為鞘層，應用在高度拉伸橡膠纖維(一種增塑型SEBS纖維芯)，來制備出一系列多層纖維。當施加的纖維應力松弛后，經(jīng)過一定應變的循環(huán)，由于碳納米片的二維分層結構，纖維出現(xiàn)了十分有趣的形態(tài)變化。將經(jīng)過精確配比和高度有序排列的手段在纖維層結構中制備出導電材料，以保證柔性導電材料中，特別是電子織物中，傳感、驅動和傳輸性能的提高。在承受很高的應變以及頻繁劇烈的應變循環(huán)后，這些導電纖維的導電性仍然不變。此外，在經(jīng)過纏繞結構的處理后，導電纖維會出現(xiàn)一些無滯后、可逆、線性電容的變化，這種性能使得掉電纖維可以作為潛在的應變傳感器使用。當纖維扭曲后，由于碳納米管層之間的靜電吸引，就形成介電彈性體驅動器。

  紡織品是柔性電子器件的應用領域之一，具有巨大的潛在市場應用前景。紡織品往往穿在人們或者周圍其他物體的表面。在不喪失一些性能（如結構和舒適度）的前提下，電子器件的毫無違和感的整合需要人們對分層材料的本質結構及特殊的組裝形式具有基本的了解(見下圖)。

  紡織品十分平凡，以至于我們都沒有意識到它的獨特性能。它們既具有高強度也具有柔性，而這些屬性都源自于纖維排列時的固有結構，這些結構包含復雜的相互作用。當纖維材料在不同的條件（如纏繞或者交織）下，由多種不同的長度組合進行排列時，可以產生不同的結構和性能。既然作為現(xiàn)代的紡織品生產手段，可以在分層材料（如分子、纖維、紗線、織物等）的層中添加電性能材料，那么在纖維材料中引入所需的電性能材料依然是一種有效但不惹眼的策略。

  最后，現(xiàn)在人們都在努力改進柔性電子元件領域的技術支持手段，如改進柔性顯示器、太陽能電池、生理檢測器、電子皮膚等的生產設備和系統(tǒng)。在這方面，不難想象人們將研發(fā)出一種柔性、智能的閉環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)帶有傳感器和執(zhí)行器，具有康復或觸覺界面。當它被設計成人體穿戴設備時，絲毫沒有不舒服的感覺。Liu等人進行的研究就為實現(xiàn)這一目標做出了貢獻，該目標與生產主流紡織品的過程沒有沖突。節(jié)選自《新材料在線》