1.一种石墨烯‑聚酰亚胺复合纱线的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)配制浓度为1~10mg/mL的氧化石墨烯溶液;
(2)将氧化石墨烯溶液倒入纺丝槽中,聚酰亚胺纱线由两电机控制,浸润在纺丝槽的氧化石墨烯溶液中,浸润后导出并在热风作用下直接干燥,得到氧化石墨烯涂覆的聚酰亚胺纱线;氧化石墨烯涂覆的层数为3~15层;
(3)将氧化石墨烯涂覆的聚酰亚胺纱线经过热还原后,再用氢碘酸还原处理,之后经过乙醇和去离子水反复洗涤干燥后,得到石墨烯‑聚酰亚胺复合纱线;
所述步骤(3)中,热还原的温度为280~320℃,还原时长为3~8h;
氢碘酸还原的温度为60~100℃,还原时长为20~60min;
干燥的温度为50~80℃;
所述石墨烯‑聚酰亚胺复合纱线用于检测不同角度弯曲和不同压力的多维传感纱线,弯曲角度检测范围为0~180°,压力检测范围为1~500g。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,聚酰亚胺纱线的细度为10~50s,纱线股数为1~5股;
两电机的转速相同,转速为5~50rpm;
热风温度为120~300℃。
3.如权利要求1‑2任一项所述的制备方法制得的石墨烯‑聚酰亚胺复合纱线,其特征在于,还用于作为导电纱线。
4.一种石墨烯‑聚酰亚胺复合织物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:以传统纱线和如权利要求3所述的石墨烯‑聚酰亚胺复合纱线分别作为经线和纬线,织成相互交织的织物,得到石墨烯‑聚酰亚胺复合织物。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述传统纱线为棉纱、毛纱、真丝、麻纱、涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氨纶、氯纶、聚酰亚胺纱线、人造丝、混纺纱中的一种或多种;
所述石墨烯‑聚酰亚胺复合纱线的细度为20~50s,纱线股数为1~5股;
相互交织的织物组织为平纹、斜纹、缎纹、变化组织、复杂组织中的一种或多种的结合。
6.如权利要求4或5所述的制备方法制得的石墨烯‑聚酰亚胺复合织物,其特征在于,用于对弯曲应变和压力的传感,弯曲应变的传感范围为0~180°,压力的传感范围为0~500g;
还用于作为导电织物。
7.一种石墨烯‑聚酰亚胺多维传感器的制备方法,其特征在于,基于如权利要求3所述的石墨烯‑聚酰亚胺复合纱线进行PDMS封装,构筑一维纱线基可穿戴传感器;
PDMS封装的过程包括:将含有固化剂的PDMS溶液注入硅胶软管中,石墨烯‑聚酰亚胺复合纱线沿轴向中心线固定在硅胶软管中,且石墨烯‑聚酰亚胺复合纱线的两端分别延伸至硅胶软管之外,并在延伸部分设置金属胶带作为电极;PDMS固化后,割开并去除硅胶软管,得到具有柔性保护层的一维石墨烯‑聚酰亚胺纱线多维传感器。
8.一种石墨烯‑聚酰亚胺多维传感器的制备方法,其特征在于,基于如权利要求6所述的石墨烯‑聚酰亚胺复合织物进行PDMS封装,构筑二维纱线基可穿戴传感器;
PDMS封装的过程包括:将含有固化剂的PDMS溶液制成柔性薄膜作为柔性基底,然后将石墨烯‑聚酰亚胺复合织物放置于柔性基底上,再用PDMS溶液进行浇筑并固化,得到二维石墨烯‑聚酰亚胺多维传感器。
9.如权利要求7或8所述的石墨烯‑聚酰亚胺多维传感器,其特征在于,用于扭转、拉伸和按压的多维传感。