随着电子技术的不断进步和智能化的普及，可穿戴设备凭借其与人体密切接触的优势，成为人体与环境之间无缝对接的桥梁，在下一代智能电子设备中具有巨大的应用潜力。考虑人体穿戴舒适性，对比传统刚性材料，可穿戴设备中柔性电子材料的研究日益受到关注。

导电纤维作为织物中传输电信号的重要媒介，在柔性智能纺织品、智能可穿戴设备领域发挥着巨大作用。其制备技术有很多种，如单一导电材料直接加工、纤维涂敷导电物质、将导电物质与纤维混纺等。

1、单一材料导电纤维

金属纳米线

目前研究较多的金属纳米线主要有铜纳米线（CuNW）、银纳米线（AgNW）等。由于铜密度大，材料成本高，且暴露于空气中易氧化，广泛应用受到限制。相比之下，银纳米线兼具优良性能且氧化物仍具导电性，是目前应用较广泛的一种材料。多元醇法是银纳米线目前最通用、最成功的制备方法。SIM等使用多元醇法且在不加封端剂的条件下合成了银纳米线，电导率高，电阻率低。但金属银造价高，如何控制纳米金属线的成本有待继续研究。

导电高分子材料

常见本征型导电高分子材料有聚苯胺（PANI）、聚吡咯（PPy）等，其成本较低、生物可降解，为纺织品的绿色发展提供了新思路。但在实际应用中，单一型导电高分子材料导电效果的长期稳定性较差，不利于长期使用和规模化生产。

研究结果显示，金属纤维因抗弯刚度较大，可纺性不佳；高分子类导电纤维同样无法兼顾导电性与拉伸性，因此这些材料通常不能单独使用，复合材料导电纤维应运而生。

2、复合材料导电纤维

复合材料导电纤维主要由绝缘基体和导电物质组成，有将导电物质涂敷在纤维外层，或将导电物质填充于纤维或弹性聚合物内部、将导电物质与纤维混合纺丝等方法。相对于单一材料，复合导电纤维的导电性、牢度和拉伸变形性均更好，并且可以与其他纤维进行混纺或交织。

涂敷型复合导电纤维

涂敷型导电性纤维指采用浸涂、电镀或化学镀层等方式使导电性材料涂敷在纤维基体表面。詹淋中等对芳纶进行了金属镍、银的化学镀层处理，提高了其表面的结合强度和致密性，涂覆剂的分散均匀性需着重考虑，否则会导致电阻值不匀，使导电性变差。MONTAZERI-AN等首先将氨纶表面浸渍石墨烯，得到SpX/GnP的柔性导电纤维，然后通过包覆法将硅胶包覆其上，形成可穿戴式SpX/GnP/SR传感器，所制得的氨纶丝不仅导电率高，且因包覆硅橡胶而具有优异的抗拉强度。总体来说，在基体纤维上涂覆导电物质，操作简便，导电性也能得到提升。但也存在一些缺陷，比如导电纤维经过多次揉搓洗涤、摩擦后，其表面的导电涂层会有所脱落，导致导电性和使用性能受到影响。

纺丝型复合导电材料

纺丝型复合导电纤维是导电物质与绝缘基体经溶液纺丝、熔体纺丝、静电纺丝等方法制得。王之惠等采用同轴湿法纺丝技术，以热塑性聚酯弹性体（TPE）为皮层，PEDOT∶PSS为芯层，连续制备了复合皮芯导电纤维。该纤维不仅具有优异的力学性能和电学性能，且导电层在芯层，可使导电纤维的使用寿命大幅提高。SUN等提出了一种同轴湿纺丝法，用于连续制备具有高稳定电导的超弹性LM（液体金属）鞘芯微纤维，该超细纤维拉伸至10倍长仍具有高导电性，在高应变条件下电阻几乎不发生变化。

与涂覆法相比，经纺丝体系制得的导电纤维材料的导电性能更稳定。但目前这一技术多适用于合成纤维，且在纺丝过程中，导电物质的添加对纤维力学性质等的影响还有待研究和考察。

更多内容，请关注《纺织导报》2024年第3期“柔性电子材料在可穿戴设备中的研究进展”一文。