能做智能鞋墊的鐵電聚合物

據悉，東華大學的王宏志教授課題組制造了一種鐵電增強型摩擦電蒸發織物（FETET），其中包括鐵電增強型TENG（FETENG）和定向吸濕芯（DMWF），利用主動摩擦電場極化和被動芯吸耦合效應將大型水簇分解為小型水簇或水單體，從而提高紡織品的水蒸發速率。與最好的商業鞋墊（CI）相比，穿著FETET制得的智能鞋墊（SI）的跑步者經過40min 運動后皮膚溫度下降了0.8℃。

FETET包括改性尼龍（MN）網眼、纖維素/聚酯（CP）無紡布、聚酰胺-6（PA6）親水性纖維膜、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯[P（VDF-TrFE）]纖維膜以及硅橡膠包裹的導電海綿。濕熱性能測試表明，其具有優異的導熱性，并且在摩擦電蒸發冷卻過程中將保持良好的傳熱能力。隨著FETET 功能層的增加，紡織品的耐蒸發性在合理的范圍內增加。

受蒸騰作用的啟發，FETET 通過芯吸-極化耦合效應將大型水團轉變為小型水團和水單體，從而將水從皮膚蒸發到環境中。通過修改疏水層的潤濕梯度，使得汗液更容易通過疏水層，同時確保與皮膚接觸的疏水層的表面水分含量始終為0%。在不同的拉普拉斯壓力的影響下，汗液將在兩個親水層中擴散，并無法通過P（VDF-TrFE）或返回至MN。在鐵電增強的摩擦電場的作用下，大型水簇被降解為小型水簇或水單體，加快從液態水分子到氣態水分子的轉化。

實驗表明，與沒有摩擦電場的情況相比，FETET的水蒸發速率從0.005 g·min-1增加到0.008 g·min-1。與傳統吸濕排汗織物相比，摩擦電蒸發織物的水分蒸發率分別比親水性棉織物和親水性聚酯織物高4.4倍和3.6倍。此外，初級孔和次級孔使SI 具有出色的感測性能，通過人體運動自供電和自感應無線監視系統，可將信號通過芯片和藍牙模塊無線傳輸到手機。