纺织学院刘可帅课题组在功能化复合编织绳索中取得重要进展

近期，纺织学院刘可帅课题组在功能化复合编织绳索开发中取得重要进展，通过采用芯鞘复合结构和互锁绒圈编织设计，开发了用于实时运动监控、位置获取和逃生报警的自供电传感纱线。相关工作以“Enhancing electrical output and thermal adaptivity in an interlocked core-sheath triboelectric yarn/fabric for intelligent fire-rescue systems”为题发表在国际高水平期刊《Chemical Engineering Journal》（中科院1区TOP期刊）上。武汉纺织大学为第一单位，纺织学院刘可帅副教授为本文第一通讯作者，材料科学与工程学院22级研究生彭智勇为论文第一作者。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.150172

每年火灾事故频繁发生，对公共安全、财产和生态环境构成严重威胁。目前，将自供电柔性电子纺织品设计用于消防救援引起了广泛关注。根据文献报道，我们发现理想的智能救援系统应具有能量收集的能力、结构灵活，且拥有出色的热防护功能，在高温条件下仍能保持其稳定的机电性能。然而，现有的芯鞘结构摩擦电纱线因其有限的电输出性能和较差的热适应性而限制其实际应用。

基于此，该研究利用可扩展编织技术制造了一种具有互锁芯鞘绒圈结构的摩擦电纱线，其中内层为交叉缠绕的镀银导电纱线，外层为绒圈状的聚酰亚胺纱线。这种独特的结构设计优化了结构稳定性、扩大了接触面积并提高了介电层包覆效果，使该摩擦电纱线具有优异的电输出性能，并在25-250 ℃宽温度范围内拥有出色的热稳定性。此外，它可以与商用消防服相结合，无缝集成到自供电消防救援系统中，用于运动监测、位置获取和被困消防员的逃生警告。这种新颖的具有互锁芯鞘绒圈结构的自供电传感纱线有望为下一代智能消防救援系统的构建提供新的制造策略。

本论文通讯作者刘可帅副教授长期从事功能性纤维材料加工和高性能特种纺织品研究，获得2022年湖北省科学技术发明奖二等奖一项，2018年湖北省科学技术发明奖一等奖一项，2019年安徽省科学技术奖一等奖一项。迄今已在Advanced Functional Materials, Composites Part B, Chemical Engineering Journal, Advanced Science等国内外学术期刊发表文章40余篇。该工作得到徐卫林院士的大力指导以及国家重点研发计划课题、国家自然科学基金项目、湖北省科技创新人才计划课题、湖北省重点研发计划课题等经费支持。