在高温、低温等恶劣作业场景中，工作人员既需要实时监测身体状态，又需要可靠的物理防护，传统材料难以同时满足这两大需求。为此，天津工业大学刘雍教授、李玉瑶副教授团队，成功研发出一款新型超弹性纤维气凝胶，为极端环境下的安全防护与智能监测提供了全新解决方案。相关研究成果已发表在《Advanced Fiber Materials》期刊上。

团队创新采用双亲和诱导法，巧妙构建纤维与冰晶之间由桥接介导的双亲和作用，制备出具有平行片层结构的聚酰胺酰亚胺／双马来酰亚胺／苯并恶嗪（PAI／BMI／BA-a）纤维气凝胶（PSPBB）。 

PSPBB纤维气凝胶传感器的制作过程示意图

在导电处理环节，研究团队借助聚苯乙烯磺酸盐（PSS）与冰晶的相互作用，让导电材料聚3,4-乙烯二氧噻吩（PEDOT）:PSS随冰晶定向生长取向组装；同时利用PSS与纤维表面聚多巴胺（PDA）的结合作用，稳定锚定于纤维之上，让气凝胶兼具稳定结构与导电传感能力。 

PSPBB性能表现十分突出。它密度极低，仅为33.02mg/cm³，佩戴无负担；同时拥有超强的抗疲劳性，经过200次压缩循环后，高度保持率仍超过90%，即使8000次压缩循环，传感性能依旧稳定。 

不同测试条件下，PSPBB的应力—应变曲线

最亮眼的是PSPBB的超宽温区适应能力，可在-196℃至200℃的极端温度环境下正常工作，打破了传统传感器只能在常温下使用的局限。此外，材料内部独特的平行片层多孔结构，赋予其出色的隔热性能，热导率仅0.027W/(m·K)，能有效阻隔热量传递，为人体搭建防护屏障。

PSPBB的隔热性能及热传递示意图

上述研究结果证实，PSPBB实现了生理信号实时监测与物理防护一体化，充分彰显了其在工业安全、消防、航空航天等高要求领域的应用潜力。同时，该制备方法还可拓展应用于聚氨酯、三聚氰胺泡沫材料，体现出良好的普适性。

原文链接：https://doi.org/10.1007/s42765-026-00698-y

免责声明：素材来源于网络，仅供学术交流，侵删。由于小编水平有限，文献解读如有疏漏、错误之处还请各位读者批评指正。如需投稿，请联系我们