研究进展
东南大学赵东亮Advanced Functional Materials ：温压无干扰传感与热管理一体纳米织物
本文提出了一种具备力学-光学双重不对称结构的智慧织物。该智慧织物采用模块化集成策略：温度传感模块由rGO/graphene/Te NWs温敏墨汁单侧涂覆的非弹性PVDF纳米纤维膜组成，其具备本征“硬”结构及光热转化特性，可同时实现温度监控与寒冷环境下的光热供热；应变传感模块由“软”结构导电弹性CB/TPU构建，可实现宽泛范围内的人体力学信号监控；TPU/TCM纳米纤维模块承担了弹性基底与动态热辐射调控的双重任务。
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- 2026年11月4日
转自 赵东亮课题组
织物作为人体与外界环境热交换的重要媒介，已不能有效调和剧烈气候变化与人类健康管理需求之间的矛盾。智慧织物可将外界刺激或人体生理信号转化为电信号输出，以达到健康示警的目的；此外，通过有效的组构设计，智慧织物可被赋予被动的辐射制冷与制热能力。然而，“监控端”与“热管理端”的有效集成存在挑战，其核心在于：多物理信号的相互干扰及传感单元与热调控单元间的光学特性差异。
本文提出了一种具备力学-光学双重不对称结构的智慧织物。该智慧织物采用模块化集成策略：温度传感模块由rGO/graphene/Te NWs温敏墨汁单侧涂覆的非弹性PVDF纳米纤维膜组成，其具备本征“硬”结构及光热转化特性，可同时实现温度监控与寒冷环境下的光热供热；应变传感模块由“软”结构导电弹性CB/TPU构建，可实现宽泛范围内的人体力学信号监控；TPU/TCM纳米纤维模块承担了弹性基底与动态热辐射调控的双重任务。温度传感模块与应变传感模块分离集成在弹性织物基底上，有效避免了织物应变引起的温度-力学信号的相互干扰，其干扰因子小于2%。光谱测试表明，经过光-电设计的温度传感织物模块具备高太阳辐射吸收（APTsun ~ 93%）和低红外发射（εPT ~ 64%）的光热加热（ΔTPT ~ 50°C，Isolar ~ 600W/m2）。TCM织物作为弹性基材提供辐射冷却（比棉织物低约4℃），并通过被动调节太阳辐射（ΔRvis约36.75%）和相变行为抵抗温度波动。
研究成果以“Modular Integrated Nanofabric Enabling Crosstalk-Free Temperature-Force Sensing and on-Demand Personal Thermal Management”为题发表于《Advanced Functional Materials》。东南大学博士后冯双将为论文第一作者，赵东亮教授为通讯作者。该工作得到国家自然科学基金、江苏省杰出青年基金、江苏省自然科学基金青年基金等项目资助。