张新星/蔡光明 AFM: 大面积可编织、耐洗涤和可愈合智能纤维，用于双模传感应用

在下一代可穿戴电子设备中，基于光纤的电/光信号多模态传感器备受青睐。尽管在这一领域取得了令人瞩目的进展，但同时实现纤维多模态传感器的大规模可编织、可洗涤和自愈性能仍然是一个巨大的挑战。在此，我们开发了一种基于H键连接多层核壳纳米结构的智能纤维，该纤维能够显示压阻/发光特性。这种设计的核心原理是在纤维层之间构建强大的界面相互作用，从而使传感器具有高灵敏度（测量系数=12383500）、优异的耐水性和强大的自愈性能（抗拉强度30.9 MPa，愈合效率72.9%）。传统的纤维传感器在编织过程中，精心制作的纳米结构容易脱落，而这一策略则不同，它能将编织性极佳的纤维传感器图案化在织物中，从而提高光学和电学灵敏度。预计这项工作将为可穿戴电子产品和可视人机交互电子设备的进一步发展做出重大贡献。

图文简介

核-壳结构智能纤维的设计

结构表征

双模传感性能特征

织物的耐用性

双模应用演示

总之，我们提出了一种同时具有电信号和光信号的双模光纤传感器。得益于纤维的分层微纳米结构和强大的界面设计，这种纤维可以通过大面积编织进行图案化，具有高灵敏度、出色的防水性和功能性愈合特性。与传统的多功能传感器不同，我们的策略使纤维可以大面积编织，从而使传感器具有更高的灵敏度，甚至有望应用于多维传感器。事实证明，超分子作用带来的界面设计可有效提高功能稳定性和适用性，同时确保机械性能。我们预计，这种将微纳米结构与动态键合相结合的策略将为下一代可穿戴电子设备的设计带来启示。

论文信息

通讯作者：Xinxing Zhang, Guangming Cai