超疏水弹性织物实现运动传感与双模式热管理

超疏水弹性织物实现运动传感与双模式热管理

近日，记者从海南大学获悉，该校化学化工学院高助威副教授团队在材料科学领域研究取得新进展。团队研发出一种集超疏水、透气、应变传感和光热/电热双模式热管理于一体的多功能弹性织物，为可穿戴运动监测和个人热管理提供了新的材料方案。相关成果发表在材料科学领域期刊《今日材料》上。

在可穿戴电子领域，柔性织物长期面临两方面制约：一是导电涂层与织物基底之间界面结合较弱，涂层在反复形变、洗涤过程中容易脱落；二是超疏水、透气、应变传感与热管理等功能难以在单一材料上协同实现，舒适性与耐久性难以兼顾。

针对这一难题，团队提出“界面增强-导电-保护”层级设计，以氨纶弹性织物为基底，采用共价有机框架（COF）界面增强的层层组装策略构建多功能结构。在界面层面，于织物表面原位生长共价有机框架界面层，利用其丰富的表面官能团和有序多孔结构，通过π-π堆叠和氢键作用锚定聚吡咯（PPy）分子链；在导电层面，构筑连续的聚吡咯导电网络，并借助共价有机框架的热稳定性增强网络的结构完整性；在保护层面，以聚二甲基硅氧烷（PDMS）进行封装，既提供超疏水保护，又提升材料对环境刺激的耐受性。

测试结果表明，该织物在拉伸、弯曲、热处理、紫外老化、砂纸磨损、汗液浸泡和标准洗涤等条件下仍保持稳定的超疏水性与导电性，引入共价有机框架界面层后，其抗疲劳性能显著提升；在5%至100%的宽应变范围内保持稳定的电阻响应，可对多种关节运动进行准确监测。热管理方面，织物在低电压下即可实现高效电热升温，在太阳光照下可实现可控光热升温，能够满足局部个人热管理的需求。

相关论文链接：h ttps://doi.org/10.1016/j.mattod.2026.10351 7

主题：织物