[发明专利]复合纤维及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种复合纤维，其特征在于包括导电纤维和包覆于导电纤维表面的纳米纤维鞘层，所述导电纤维具有均匀的螺旋结构，所述螺旋结构是由多根导电纤维依次经合股加捻而获得，或者，由单根导电纤维加捻而获得，所述纳米纤维鞘层包括由高分子纳米纤维交织形成的三维多孔结构，并且所述三维多孔结构内填充有离子液体，其中，所述三维多孔结构为微米级的孔隙。

2. 根据权利要求1所述的复合纤维，其特征在于：所述纳米纤维鞘层的厚度为5-100 μm。

3. 根据权利要求1所述的复合纤维，其特征在于：所述高分子纳米纤维的直径为100–1000 nm。

4.根据权利要求1所述的复合纤维，其特征在于：所述高分子纳米纤维的材质包括聚偏二氟乙烯-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的复合纤维，其特征在于：所述离子液体包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的任意一种或两种的组合。

6. 根据权利要求1所述的复合纤维，其特征在于：所述离子液体于所述纳米纤维鞘层中的含量为100-1000 wt%。

7. 根据权利要求1所述的复合纤维，其特征在于：所述导电纤维的直径为 20-300 μm。

8.根据权利要求1所述的复合纤维，其特征在于：所述导电纤维的材质包括碳纳米管、银线、石墨烯中的任意一种或多种的组合。

9.如权利要求1-8中任一项所述复合纤维的制备方法，其特征在于包括：

采用静电纺丝方式在导电纤维表面原位制作形成包覆所述导电纤维的纳米纤维鞘层，所述纳米纤维鞘层包括由高分子纳米纤维交织形成的三维多孔结构，所述三维多孔结构为微米级的孔隙；以及，在所述纳米纤维鞘层的三维多孔结构中填充离子液体。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述的制备方法具体包括：将多根导电纤维依次经合股加捻，直至形成均匀的螺旋结构，或者，将单根导电纤维加捻至形成均匀的螺旋结构，之后再在所述导电纤维表面制作形成所述的纳米纤维鞘层。

11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述的制备方法具体包括：将所述纳米纤维鞘层浸没于离子液体中，以使所述离子液体填充于所述纳米纤维鞘层的三维多孔结构中。

12.一种人工肌肉纤维，其特征在于包括相互绞合的至少两股螺旋纤维，所述螺旋纤维包括由权利要求1-8中任一项所述复合纤维加捻形成的螺旋结构。

13. 根据权利要求12所述的人工肌肉纤维，其特征在于：所述螺旋纤维的捻度为1000转/米-4000转/米。

14.根据权利要求12所述的人工肌肉纤维，其特征在于：所述至少两股螺旋纤维的绞合系数为1–1.5。

15. 根据权利要求12所述的人工肌肉纤维，其特征在于：单股人工肌肉纤维的直径为100-1000 μm。

16.根据权利要求12所述的人工肌肉纤维，其特征在于：任意一股螺旋纤维中的导电纤维与其余螺旋纤维中的导电纤维均无接触。