近年來,人們越來越關注可穿戴電子紡織品的舒適性,特別是在健康監測、運動訓練、醫學診療等領域,電子紡織品的長期穿戴舒適性至關重要。然而,在不影響電學性能的前提下,同時調控人體的熱、濕舒適性,至今仍是一個重大挑戰。
鑒于此,香港理工大學鄭子劍教授團隊設計并制備了一種熱濕管理電子紡織品(TMME-textile),它集成了定向排汗和日間輻射制冷性能,以及高靈敏度的傳感性能;該TMME-textile可實現室內和戶外的長期運動監測,同時滿足劇烈運動中人體的舒適性要求。
通過在Janus多級梯度蜂巢網孔上構筑圖案化傳感電極制備TMME-textile,這些蜂巢網孔兼具潤濕梯度和光學管理能力。該TMME-textile能夠實現定向排汗,為用戶提供一個干爽舒適的穿戴微環境;此外,它具有較高的太陽光反射率(98.3%)和中紅外發射率(89.2%),在1kW m−2的太陽輻射下,能夠使皮膚溫度降低約7.0°C。
基于TMME-textile的應變傳感器具有高靈敏度(0.1749kPa−1)和快速響應速度(170ms),有效實現了長期的穩定監測,還可用于運動評估和健身管理。
這項工作為開發新一代熱濕舒適型電子紡織品開辟了道路,并鼓勵將其應用于人體運動監測、個體防護、醫療保健、自供電電子產品和人機交互等領域。