多功能传感凝胶纤维

应变干扰下高稳定

通过单一凝胶基体水含量调控形成“岛-桥”结构，在应变干扰下保持温湿度与应变多功能传感的稳定性。

Chenchen, Bao · Tianyang, Li · Honghao, Li · Wang, Peng · Wang, Haihang · Kan, Hao · 李阳

Advanced Functional Materials 2026

技术优势

应变干扰不串扰

将温湿度传感单元置于水含量高的“岛”区，该区域模量高、对应变不敏感，从而实现应变不敏感的局部传感。

界面结合牢固

岛与桥区域由同一凝胶基体构成，仅水含量不同，避免了异质材料界面，确保强界面结合和结构稳定性。

水下也能灵巧抓取

与软体机器人手指集成后，抓取器在水下执行抓取任务，同时感知水温和检测接近水面，扩大了软体机器人的应用场景。

穿衣即得健康预警

将纤维织入衣物，可实时监测呼吸速率、体温和皮肤湿度，建立早期健康风险预警系统。

应用场景

• 智能服装：织入衣物实时监测呼吸、体温与皮肤湿度，实现早期健康预警。
• 可穿戴健康监测：多功能纤维贴肤穿戴，同时监测多项生理指标，替代多种单一传感器。
• 软体机器人：集成软体手指实现水下灵巧抓取，并感知水温与水面接近。
• 电子皮肤：应变不敏感的温湿度感知能力适合作为电子皮肤，实现环境与触觉解耦。
• 多模态传感：同一纤维内集成温度、湿度、应变三种传感，实现真正多模态感知。