智能纖維是一種能夠應(yīng)對各種外部刺激的纖維，已成為柔性和可穿戴設(shè)備的新興動力。然而天然和半合成的聚合物紡織纖維一般為熱絕緣或者電絕緣，且難以對復(fù)雜環(huán)境中的各種刺激作出響應(yīng)，例如熱，溫度，壓力，光，濕度，pH等。這大大限制了傳統(tǒng)電子硬件制造的傳感器和制動器的選擇以及未來可穿戴電子和機(jī)器人的發(fā)展。

中科院蘇州納米所的張學(xué)同研究員課題組將石墨烯氣凝膠纖維和相變材料（PCM）復(fù)合，在其表面涂覆一層超疏水碳氟樹脂涂層，實現(xiàn)了集柔性、自清潔功能、多種刺激響應(yīng)的可調(diào)的熱轉(zhuǎn)換和儲存等多種功能于一身的智能纖維的合成。在多孔石墨烯氣凝膠網(wǎng)絡(luò)中浸入PCM的過程中，其網(wǎng)絡(luò)中的強(qiáng)毛細(xì)作用使得石墨烯片和PCM之間能夠沿纖維產(chǎn)生均勻的納米層壓，進(jìn)而使之表現(xiàn)出優(yōu)異的機(jī)械，電和熱性能。通過選擇不同類型的PCM并在浸漬過程中控制其負(fù)載量，能夠可控合成各種具有可調(diào)相變溫度和相變焓的智能纖維。此外，智能纖維表面的超疏水氟碳涂料也為其增加了自清潔功能。這些可調(diào)諧和多重響應(yīng)的智能纖維適用于各種條件的可穿戴織物及便攜式電子設(shè)備。

智能纖維在可穿戴設(shè)備和便攜式電子設(shè)備展現(xiàn)了巨大的潛力，本文通過對石墨烯氣凝膠中注入不同類型的相變材料，實現(xiàn)了柔性、自清潔、多種外界刺激下可調(diào)的熱轉(zhuǎn)換和儲存等多種功能的集成，有望推動智能纖維在未來可穿戴電子設(shè)備和機(jī)器人中的應(yīng)用。