基于纳米纤维素的柔性导电材料研究进展

纳米纤维素是一种从纤维素中分离获得的纳米级材料,具有优异的光学性能、力学性能以及反应活性,在导电材料的制备领域具有广阔的应用前景。本文简要介绍了基于纳米纤维素的柔性导电材料的制备原理,对利用不同导电介质制备获得的柔性导电材料进行了总结,并针对纳米纤维素基柔性导电材料的后续研究做了进一步展望。     

纳米纤维素基3D打印材料的研究进展

3D打印是一种以数字模型文件作为基础的快速成型技术,采用可粘合材料,通过逐层打印的方式可构建物体。本文介绍了纳米纤维素的特点与纳米纤维素基3D打印材料的现状,重点总结了纳米纤维素基3D打印材料在不同领域的应用,如生物医药、食品包装、柔性导电材料等,并对纳米纤维素基3D打印材料的发展进行了展望。     

纳米纤维素基柔性导电薄膜的构筑及其在柔性电子器件中的应用研究进展

纳米纤维素（NC）因具有高比表面积、优异的力学性能、出色的热稳定性和可生物降解性,是柔性储能设备电极材料的理想候选者。在柔性电子器件的应用中,通常将NC与导电材料结合以提高其导电性。本文从NC的结构特点出发,综述了NC基导电薄膜的形成及其在柔性电子器件的应用,总结分析了NC基导电薄膜在实际应用中存在的问题和挑战,并对其未来的研究方向进行展望。     

柔性复合导电纤维在智能纺织品中的研究进展

智能纺织品的应用是各类新材料、新技术在纺织产业中的综合表现,近年来呈现高速发展态势。为推动柔性复合导电纤维在纺织领域智能化、集成化方面的应用,助力于纺织产业的智能化转型,系统性地综述了不同材料制备柔性复合导电纤维的导电机制,这些材料包括金属纳米材料、导电高分子材料、碳纳米材料以及以MXene为代表的其他材料等;总结了柔性复合导电纤维的制备方法;着重介绍了纤维基应变传感器、纤维基超级电容器以及纤维基纳米发电机等柔性电子设备在智能纺织品中的应用;最后指出功能集成型、可持续自供电、低能耗、绿色无害是柔性复合导电纤维未来的发展趋势。     

纳米纤维素复合导电水凝胶的制备及其在传感器方面应用的研究进展

纳米纤维素作为一种可持续、可生物降解的纳米材料,通常会被加入到导电水凝胶中以改善其性能。本文讨论了纳米纤维素在不同导电水凝胶中的应用,详细介绍了纳米纤维素复合导电水凝胶的优点及其在柔性传感器中的应用。最后,展望了纳米纤维素复合导电水凝胶在柔性传感器应用中面临的挑战和未来发展方向。     

纤维素基水凝胶作为柔性超级电容器电解质的研究进展

传统超级电容器多使用液态电解质组装,然而其因过多外力而破损时,有毒且易挥发的液体电解质会发生泄露,进而引发安全隐患。为解决这一问题,需要开发柔性超级电容器,以抵抗外部力量的破坏。近年来,纤维素材料因绿色、经济和可再生的特点成为储能装置的理想材料,以纤维素基水凝胶组成的超级电容器表现出良好的物理、化学性能（如高柔韧性、优良的机械强度和导电能力）。纤维素基水凝胶在柔性超级电容器领域的应用已成为当前研究热点。本文综述了纤维素基水凝胶电解质的最新研究进展和成果,包括不同纤维素及其衍生物制备水凝胶电解质的性能与特点。最后,讨论了未来纤维素材料作为新能源材料的研究潜力和挑战。     

不同维度纳米纤维素基复合材料的制备及其在储能器件中的应用

纳米纤维素是一种可持续的绿色纳米材料,独特的结构使其成为发展下一代高效、环保储能器件的新选择。采用原位聚合、共混、层层自组装等方法可将纳米纤维素与碳材料、导电高分子、无机纳米粒子、过渡金属氧化物等光电材料复合形成具有导电和储能效应的多功能纳米复合材料。本文对不同维度的纳米纤维素基复合材料的制备方法及其在储能器件中应用的最新研究进展进行了综述并介绍了纳米纤维素基复合材料在储能领域未来发展中亟待解决的问题和发展方向及重点。     

纤维素及其复合材料在超级电容器上的应用

本文主要介绍了纤维素/碳素材料基超级电容器、纤维素/导电聚合物基超级电容器和纤维素碳材料基超级电容器的制备;并详细分析了纤维素及其复合材料基超级电容器制备过程中需考虑的主要性能（机械柔性、电化学性能、循环稳定性、可回收性与生物降解性）;最后总结了未来利用纤维素开发超级电容器需要研究的问题。     

静电纺丝和炭化法制备纳米纤维素储能材料研究进展

为促进纳米纤维素材料在储能领域的应用,综述了以其为原料,采用静电纺丝和炭化技术以及2种方法结合制备用于电池和超级电容器等电极材料和隔膜材料的工艺。通过分析发现:静电纺纳米纤维素材料具有电化学性能优异、柔性较好等优点,可用作增强材料与导电材料复合使用;炭化处理纳米纤维素材料具有独特微孔结构,比表面积大等特点,其存在的形态主要有气凝胶、纳米纤维膜及薄膜等;重点分析了2种方法叠加制备纳米纤维素材料在储能领域应用中存在的问题;提出构建环保、形态结构多样的天然基材储能器件是未来的发展方向,指出静电纺丝和炭化制备纳米纤维素材料在柔性储能器件和小巧型移动端储能设备中具有较好应用前景。     

聚合物基导电织物制备与应用研究

导电聚合物作为性能优异的导电高分子材料在柔性可穿戴电子纺织品中作用显著,聚吡咯、聚苯胺和聚（3,4-乙烯二氧噻吩）是3种较常见的导电聚合物。将聚合物基导电织物作为柔性电极,为传感器提供灵活性和可拉伸性,但其本征态聚合物制备织物的电导率较低,限制了其应用。文章在简述3种聚合物化学结构、导电机理等基本性质的基础上,重点介绍提高聚合物基织物电导率的不同方法及导电性能变化的机理,并对导电聚合物复合材料制成的柔性传感器的应用现状进行综述。提出聚合物导电织物在柔性传感器应用中存在的主要问题及其可行的研究发展方向。     

电发热织物在柔性可穿戴领域的应用

纺织品的舒适性、安全性和功能性日益受到重视,主动产热式柔性可穿戴电发热织物的研发具有十分重要的意义.系统阐释了构成电发热织物的主要材料及其制备工艺,分析了近年来国内外电发热材料的研发概况,比较了不同电发热材料、织物在应用和研发上存在的优缺点,并对电发热织物在柔性可穿戴领域的应用进行了展望,以期推动柔性导电纤维在智能可穿...     

导电复合纤维基柔性应变传感器的研究进展

为促进导电复合纤维在柔性应变传感器领域的应用,从导电材料和柔性基体的结合方式出发,对传感器的制备方法进行综述分析,其制备方法主要分为3类,包括导电材料/柔性基体匀质复合纤维、导电材料包覆柔性纤维和柔性基体包覆导电纤维。在此基础上,对3类导电复合纤维传感器的性能进行比较分析,总结了各导电网络的传感性能。分析发现纤维的形变行为和导电网络的压阻效应决定了传感器的应变性能和敏感性,导电材料和柔性基体的界面作用是影响传感器稳定性和耐久性的关键因素,复合纤维及纤维集合体和多重导电的网络结构的研发有利于高性能传感器的开发。最后,介绍了导电纤维柔性应变传感器的应用情况和发展趋势,并提出了今后的研究方向。     

导电材料聚吡咯的研究现状及应用

聚吡咯是一种典型的导电高分子材料,具有制备方法简便、较高导电率的特点,也是最具商业价值的导电高分子聚合物之一,在导电织物、电容器、生物传感器及吸波材料等方面有广泛应用。综述了聚吡咯的结构、合成方法以及在导电织物、生物传感器、吸波材料等方面的应用。     

导电油墨和材料市场的增长

导电油墨和材料在柔性和印刷电子产品中起着至关重要的作用,随着这些产品市场的扩大,导电油墨业务的规模也随之增长.例如,IDTechEx将导电油墨市场定为20亿美元,而透明市场研究(T M R)公司在其最新报告中估计,到2027年导电油墨和材料市场将达到30亿美元.     

基于纤维素材料的柔性应变传感器的研究进展

近年来柔性应变传感器发展迅速,目前在个性医疗、运动监测、智能可穿戴等领域均有着广泛应用。随着资源短缺、环境污染等问题的加剧,制备清洁绿色的柔性传感器成为研究热点。纤维素材料以其自身储量丰富、可降解再生、易加工成多种结构等优势,为柔性应变传感器的制备和性能提升提供了新的发展方向。本文对近些年以纤维素材料制得的柔性应变传感器的研究进行了总结,包括此类传感器的制备材料、性能改良和应用前景,以期为纤维素基柔性应变传感器的研究提供参考。     

导电复合纱基柔性电阻式应变传感器的研究进展

为系统分析导电复合纱基柔性电阻式应变传感器的研究现状,根据复合纱使用的导电材料种类,将导电网络分为一元、二元及多元结构,并对其应变传感性能进行总结和分析,同时研究了多元导电材料之间的协同作用机制。一元结构复合导电纱受导电材料维度结构的影响,形成差异化导电网络结构,但难以同时实现高应变范围和敏感性;二元及多元结构导电纱由不同维度导电材料构建,形成了点-线-面、点-点、线-线、面-面等不同连接方式的三维导电网络,能够在大应变范围内实现高敏感性,并提高传感器的稳定性。该研究为多元应变传感网络的构建新途径提供重要的参考依据。     

纳米纤维素/MXene柔性电子器件的制备及应用研究进展

纳米纤维素/MXene复合材料兼顾MXene优异的导电性能、丰富的表面官能团和超高比表面积,以及纳米纤维素基材料优良的力学性能和机械稳定性,成为应用于柔性传感、电磁屏蔽、能源储存等领域的热门材料。本文对纳米纤维素/MXene复合材料的制备方法进行论述,重点阐述其作为柔性电子器件在压力传感器、电磁屏蔽材料、超级电容器中的性能及最新研究进展,归纳总结纳米纤维素/MXene复合材料所面临的挑战,并对其未来发展趋势进行展望。     

柔性可穿戴电子传感器的现状及发展趋势

智能纺织品是指具备感知和反馈功能,并保留纺织品固有风格和技术特征的一类新型纺织品,由于其具有柔软和自适应等特点,近年来被广泛研究。柔性可穿戴技术和柔性导电纺织材料是智能纺织品发展的重要基础,而柔性传感器是其实现智能化的核心部分。对柔性可穿戴技术的发展进行了概括总结,并根据工作原理的不同,分别介绍了柔性电容式传感器、柔性压电式传感器和柔性压阻式传感器的原理、制作方法、与纺织材料的结合方式以及在智能纺织品上的应用等。     

导电水凝胶的制备及用于应变传感器的研究进展

近几年,导电水凝胶因具有可拉伸性、导电性、刺激响应性和应变敏感性等多种性能,成为柔性可穿戴设备传感器的最优选择。总结了导电水凝胶的类型,综述了导电水凝胶基应变传感器的研究现状,展望了导电水凝胶的发展趋势。     

导电聚合物基电化学传感器在食品安全分析中的应用

食品安全危害因子具有痕量、毒性高等特点,故高灵敏的检测方法对于食品安全具有重要意义。导电聚合物是电化学传感器重要的增敏材料之一,导电聚合物基电化学传感器集合了电化学传感器易于小型化、分析速度快以及导电聚合物的优异导电性等理化性能,在痕量食品安全分析方面具有独特优势。本文介绍了导电聚合物的分类、合成方法,综述了导电聚合物基电化学传感器用于食品安全分析的最新进展,并对导电聚合物基电化学传感器用于食品安全分析面临的挑战及发展前景进行了展望。