东华大学首次实现电致变色纤维的连续化制备

彩色丰富的纤维在纺织服装领域中应用广泛，工业上一般采用染整技术或原液着色技术来制备彩色纤维，但现有技术染色后的纤维无法可控地改变颜色。近些年，随着电子信息技术的发展以及智能纺织品概念的兴起，智能变色纤维的开发受到越来越多人的关注。

电致变色纤维具有可控性高、能耗低、材料种类和颜色变化丰富等优点，但是，其连续化制备难度极大，电致变色纤维器件进一步产业化应用困难。因此，开发普适的制备方法来构建电致变色纤维，实现丰富的颜色变化和应用，仍然是目前重要的研究方向。

基于以上背景，东华大学的研究人员利用平行双对电极结构，通过定制设备，首次实现了多色彩电致变色纤维的连续化制备，所制备的纤维长度可超过百米，而且具有良好的电化学和环境稳定性（如机械稳定性、水洗稳定性、光照稳定性和热稳定性等）。

多色彩电致变色纤维的连续化制备

研究团队以Cu@Ni金属纤维作为电极，依次在其表面涂覆ITO层、电致变色活性层，最后通过挤出成形的方法，将两根对电极平行包裹在电致变色活性层表面并形成聚合物保护层，从而得到平行双对电极结构的电致变色纤维。由于该变色纤维使用了不同的电致变色材料，因此可以实现灰和蓝、灰和品红以及黄和绿、深红之间的可逆颜色变化，并且变色速度较快。

金属纤维表面的ITO层可有效减少电致变色活性层中离子与金属电极之间的副反应，从而极大地提高了电致变色纤维的电化学稳定性，300次循环后，该纤维的变色效果几乎不变。此外，外层的聚合物对纤维的内层结构起到了有效的保护作用，电致变色纤维在100次弯折、100次水洗、20h光照和30h加热后仍具有较好的变色效果。

电致变色纤维的电化学稳定性

电致变色纤维的环境稳定性

在实际应用中，可利用针织的方式将该电致变色纤维编织成大面积织物，该织物在电压为−1.5V时，颜色变为蓝色，在电压为0V时，颜色恢复成灰色。电致变色织物的多颜色变化功能，可应用于人物伪装或者可穿戴显示，在未来的智能纺织品领域具有广阔的应用前景。

电致变色纤维的多功能应用