本研究采用简便高效的两步真空辅助抽滤（TVAF）-热压成型法，设计开发了一种基于高强耐热芳纶纳米纤维（ANFs）和高导电银纳米线（AgNWs）的快速响应高温柔性电热膜。所得ANF/AgNW纳米复合电热膜中，ANFs和AgNWs分别作为高性能基体和高效导电发热层，使电热膜兼具柔性、低电阻、高发热温度和快速热响应等特性。在低外施电压（0.5~5 V）下，电热膜的最高发热温度可达200°C，获得稳定发热温度的响应时间低至10 s。此外，由于银纳米线表面的聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）与ANFs之间形成氢键作用，且银纳米线被部分嵌入ANF基体，从而使银纳米线与ANF基体之间具有良好的界面粘结作用，表现出优异的宏观力学性能。当AgNW面密度为0.4 g/m2时拉伸强度和模量分别达到285.7 MPa和6.5 GPa。更重要的是，AgNWs表面包覆的致密ANF薄层对AgNWs具有保护作用，使柔性电热膜在空气中长时间发热、反复弯折、接触水或者溶剂等苛刻条件下都保持良好的电发热稳定性。此项工作为柔性、高性能电热膜的设计开发提供了一种简便高效的方法，所得柔性高性能电热膜在可穿戴设备、人工智能和高性能加热设备等新兴领域具有良好的应用潜力。

相关研究成果以“High-Performance andRapid-Response Electrical Heaters Based on Ultraflexible, Heat-Resistant, andMechanically Strong Aramid Nanofiber/Ag Nanowire Nanocomposite Papers”为题发表在ACS?Nano期刊上（ACS Nano, 2019, doi.org/10.1021/acsnano.9b00434）。陕西科技大学为论文的第一完成单位，陕西科技大学马忠雷副教授为第一作者兼通讯作者，陕西科技大学马建中教授、西北工业大学顾军渭教授为本文的共同通讯作者。此研究工作得到国家自然科学基金（51773169）、陕西省自然科学基础研究计划（2018JQ5060；2018JM5001）和陕西省教育厅专项科研计划项目（17JK0100）等的支持。

图1ANF/AgNW纳米复合电热膜的制备示意图及断面形貌

图2 ANF/AgNW纳米复合电热膜的电学、力学和电发热性能

图3柔性ANF/AgNW纳米复合电热膜在弯曲（a）、异形（b）、蒸汽（c）条件下的电发热行为及在个人热管理中的应用（d-f）

论文信息及链接：

Zhonglei Ma*, Songlei Kang, Jianzhong Ma*, Liang Shao, Ajing Wei, Chaobo Liang,Junwei Gu*, Bin Yang, Diandian Dong, Linfeng Wei and Zhanyou Ji. High-Performance and Rapid-Response Electrical Heaters Based on Ultraflexible, Heat-Resistant, and Mechanically Strong Aramid Nanofiber/Ag Nanowire Nanocomposite Papers. ACS Nano, 2019, doi.org/10.1021/acsnano.9b00434. (2018IF=13.903) https://doi.org/10.1021/acsnano.9b00434

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