智能電子織物(e-textiles)因其在人體與環境交互中的獨特優勢,近年來受到廣泛關注。然而,將優異的電性能與舒適的熱濕調控能力高效集成于單一織物中,并實現工業化量產,仍是當前可穿戴技術落地面臨的關鍵挑戰。這些問題限制了智能電子紡織品在戶外運動、長期健康監測等場景的應用前景。
鑒于此,江南大學孫豐鑫研究團隊基于“超構織物(meta-textile)”結構設計理念,開發出一種智能三重編織電子織物(TWET)。該織物不僅具備高靈敏度的多模態傳感能力,還兼具紅外輻射冷卻與微液量的汗液快速傳導等多重功能無縫集成,顯著提升了穿戴過程中的熱濕舒適性。這一“結構誘導功能”的超構織物設計理念,為新一代智能可穿戴設備提供了高度集成、可規模化生產的解決思路,展示出廣泛的應用前景和工程化潛力,有助于推進可穿戴技術在戶外運動、健康監測等領域的實際應用。相關成果以“Knot-Patterned Treble-Weaving Smart Electronic Textiles With Advanced Thermal and Moisture Regulation for Seamless Motion Monitoring”為題發表于《Advanced Functional Materials》(影響因子:18.5),江南大學紡織研究所研究生趙潔云為論文第一作者。
該研究提出了一種分層拓撲設計策略,將拉伸與壓力傳感、熱調控與導濕功能無縫集成于一塊可呼吸、貼合人體的智能織物中。所設計的TWET不僅能夠精準監測人體運動信號,還具備卓越的定向導汗與紅外輻射降溫能力。通過正交交錯的氣泡型壓阻紗與可拉伸紗線,該織物在壓力與拉伸傳感中表現出高靈敏度和穩定性。同時,借助交織紗線結構,有效引導汗液由PE層向PLA-ZnO層遷移并加速蒸發,從而維持皮膚干爽舒適。TWET還展現出出色的光譜選擇性輻射特性,使織物實現了相比棉織物約10°C的被動降溫效果。在實際應用中,該多功能織物傳感器可穩定感知熱應激下的人體運動行為,為智能穿戴設備在健康監測、高溫作業和戶外運動等場景的推廣應用提供了可靠支撐與新思路。







