海南大学高助威副教授团队成功研发一款多功能超疏水弹性织物 PDMS@PPy@COF@SEF，把防水自清洁、应变运动传感、光热加热、电热加热全部整合在同一块柔性织物上，相关成果已经发表在《今日材料》期刊，解决传统可穿戴织物防水差、导电层容易脱落、只能单独做测温或者单独做加热，很难同时稳定采集肢体运动信号并且灵活控温的痛点。普通导电智能织物遇到雨水、大量出汗、反复水洗之后，导电涂层很容易失效，传感不准、加热功率不稳；这支团队采用层层组装方案，以氨纶弹性织物作为基底，先原位生长 COF 共价有机框架界面层，再锚定聚吡咯导电网络，最外层覆盖 PDMS 疏水保护层，靠界面结构牢牢锁住导电材料，提升耐磨、耐水洗、抗疲劳能力。整套材料制备与验证流程，先在弹性基底上构建多孔 COF 界面层，利用氢键和 π-π 相互作用固定导电聚吡咯，喷涂疏水层完成样品制备，之后依次开展接触角、透气性、循环拉伸、水洗、紫外老化、砂纸磨损等可靠性测试，标定不同应变下电阻响应曲线，测试不同电压、不同光照强度对应的升温性能，接着在人体手指、手腕、手肘、膝盖、脚踝等关节位置穿戴测试，采集弯曲、屈伸运动信号，最后验证户外光照无源加热和低压主动电热两套模式，为运动监测、防寒护具、医疗可穿戴装备提供新材料方案。
材料基础参数清单
- 材料全称：PDMS@PPy@COF@SEF
- 研发团队：海南大学化学化工学院高助威团队
- 基底：氨纶弹性织物（SEF）
- 结构分层：COF 界面增强层、PPy 导电层、PDMS 超疏水保护层
- 水接触角：153.9°，具备超疏水、自清洁
- 传感区间：5%–100% 宽应变稳定响应
- 电热性能：7 V 电压最高可达 134.0℃，支持阶梯控温
- 光热性能：1.0 kW/m² 光照最高可达 87.0℃
- 循环稳定性：3000 次 90% 应变循环，传感性能稳定；50 次水洗后电阻变化小于 8.4%
- 特色：透气、耐汗液、耐磨、抗紫外老化
传统智能织物与这款新型织物对比表
| 织物类型 | 防水能力 | 功能集成 | 耐用短板 |
|---|---|---|---|
| 普通导电传感织物 | 大多亲水，遇水失效 | 一般只做运动传感 | 出汗、水洗后导电层脱落，信号漂移 |
| 单一电热加热织物 | 多数不防水 | 只提供电加热 | 缺少运动监测，雨天无法使用 |
| 本款超疏水弹性织物 | 超疏水，雨水滚落，自清洁 | 运动传感 + 电热 + 光热一体化 | 目前属于实验室样品，量产工艺待优化 |
样品制备与性能验证步骤
- 基底预处理：选用氨纶弹性织物，完成表面清洁，为原位生长做准备。
- COF 界面层构建：在织物表面原位生长共价有机框架，搭建多孔锚固界面。
- 导电网络复合：通过界面作用负载聚吡咯（PPy），形成连续导电通路。
- 疏水保护封装：喷涂 PDMS 保护层，实现超疏水，同时保护内部导电结构。
- 基础可靠性表征：测试接触角、透气性、耐磨损、耐紫外、耐汗液、水洗稳定性。
- 传感标定：拉伸样品，记录应变–电阻曲线，标定灵敏度，做上万次循环疲劳测试。
- 热管理性能测试：分组测试不同电压电热升温、不同光强光热升温、控温稳定性。
- 人体穿戴演示：贴附在各关节，采集屈伸信号，验证实时运动识别。
- 论文投稿与公开：整理数据，发表成果，对外公布这套一体化方案。
潜在应用场景清单
- 智能运动护具：实时捕捉关节动作，同时低温环境下自主加温保暖
- 户外防寒穿戴：晴天依靠太阳光无源升温，阴天可以低压供电加热
- 康复医疗穿戴：监测康复训练肢体活动，局部热敷理疗
- 水下、多雨环境可穿戴传感：防水自清洁，适合外勤、水上作业监测
- 柔性人机交互：柔性应变传感，用于软机器人、柔性压力采集
【相关 FAQ】
问题 1：这款实现运动传感与双模式热管理的超疏水弹性织物，双模式指哪两种加热方式？
回答 1：这款实现运动传感与双模式热管理的超疏水弹性织物，双模式热管理是电热模式和光热模式，有电的时候低压电热升温，有阳光的时候依靠光照实现无源加热。
问题 2：实现运动传感与双模式热管理的超疏水弹性织物，是怎么做到防水又不容易坏的？
回答 2：实现运动传感与双模式热管理的超疏水弹性织物采用三层结构，COF 层用来牢牢固定导电聚吡咯，最外层 PDMS 提供超疏水保护层，水洗、出汗、磨损之后依旧可以维持导电和传感能力。
问题 3：实现运动传感与双模式热管理的超疏水弹性织物，可以监测哪些人体动作？
回答 3：实现运动传感与双模式热管理的超疏水弹性织物可以贴在手指、手腕、手肘、膝盖、脚踝，稳定捕捉关节弯曲、伸展等运动，适合康复训练、运动动作采集。
问题 4：实现运动传感与双模式热管理的超疏水弹性织物，现在是不是已经可以工业化量产？
回答 4：实现运动传感与双模式热管理的超疏水弹性织物目前属于实验室研究成果，相关论文已经发表，但是规模化量产工艺、成本控制、成衣集成方案还需要继续攻关。
问题 5：实现运动传感与双模式热管理的超疏水弹性织物，电热模式工作电压和最高温度是多少？
回答 5：实现运动传感与双模式热管理的超疏水弹性织物在 7 V 低压条件下，表面最高温度可以达到 134.0℃，同时支持阶梯控温，加热稳定性较好。
【参考资料】
[2026-11-08]（超疏水弹性织物实现运动传感与双模式热管理）科学网
[2026-11-04]（海南大学石化团队研发 COF/PPy 协同超疏水弹性织物，实现运动传感与光热 / 电热双模式个人热管理）海南大学新闻网
[2026-10-28]（海南大学化学化工学院石油化工多相分离与安全技术团队在可穿戴智能纺织品领域取得新进展）海南大学化学化工学院官网
[2026-11-02]（Multifunctional superhydrophobic elastic fabric with strain sensing and dual-mode thermal management）Materials Today
【免责声明】
本文整理自海南大学公开科研报道与期刊论文；这款实现运动传感与双模式热管理的超疏水弹性织物现阶段属于实验室样品，实际穿戴产品、量产成本、长期人体使用安全性还有待进一步验证；文中各项升温、传感、循环数据均来自实验室标准测试环境，实际使用效果会随穿戴方式、环境湿度、外力磨损发生变化；本文仅为科研成果科普，不代表已经商用，不构成相关产品采购投资参考。
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评论列表（4条）
我是乌兰科技网的签约作者“脉冲拓谱”！
希望本篇文章《海南大学研发超疏水弹性织物，集成运动传感与光热、电热双模式热管理》能对你有所帮助！
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本文概览：海南大学高助威副教授团队成功研发一款多功能超疏水弹性织物 PDMS@PPy@COF@SEF，把防水自清洁、应变运动传感、光热加热、电热加热全部整合在同一块柔性织物上，相关成果已经发表在《今日材料》期刊，解决传统可穿戴织物防水差、导电层容易脱落、只能单独做测温或者单独做加热，很难同时稳定采集肢体运动信号并且灵活控温的痛点。普通导电智能织物遇到雨水、大量出汗、反复水洗之后，导电涂层很容易失效，传感不准、加热功率不稳；这支团队采用层层组装方案，以氨纶弹性织物作为基底，先原位生长 COF 共价有机框架界面层，再锚定聚吡咯导电网络，最外层覆盖 PDMS 疏水保护层，靠界面结构牢牢锁住导电材料，提升耐磨、耐水洗、抗疲劳能力。整套材料制备与验证流程，先在弹性基底上构建多孔 COF 界面层，利用氢键和 π-π 相互作用固定导电聚吡咯，喷涂疏水层完成样品制备，之后依次开展接触角、透气性、循环拉伸、水洗、紫外老化、砂纸磨损等可靠性测试，标定不同应变下电阻响应曲线，测试不同电压、不同光照强度对应的升温性能，接着在人体手指、手腕、手肘、膝盖、脚踝等关节位置穿戴测试，采集弯曲、屈伸运动信号，最后验证户外光照无源加热和低压主动电热两套模式，为运动监测、防寒护具、医疗可穿戴装备提供新材料方案。