智能织物作为一种新兴织物，具有多种功能和应用。其不仅可以传递信息、监测环境，还能在舒适性、保护性等方面发挥作用，因此在服装、医疗、运动和安全等领域有广泛的应用前景。智能织物技术的发展和应用将极大地改变传统纺织品的概念和功能，为未来的可穿戴设备和智能家居带来更多的可能性。在实际应用中，智能织物容易受到化学腐蚀和机械损伤而使其导电结构受到破坏，这不仅降低了智能织物的工作稳定性，也缩短了其使用寿命。因此，开发出能够适应复杂工作环境（如潮湿、酸、碱溶液），且具有优异稳定性的智能织物是一项具有挑战性的工作。

      针对上述问题，江南大学王潮霞教授团队设计了一种基于Ti3C2Tx MXene材料的多功能、可穿戴超疏水智能织物。该智能织物在潮湿、酸碱等极端环境下具有良好的电学稳定性，能够识别人体不同运动状态下的呼吸信号和监测人体的睡眠状态，同时能以电/光热的方式对身体提供热能以及作为电磁屏蔽材料阻挡电磁波带来的辐射伤害，因此，在健康防护领域应用前景广阔。

      通过刻蚀Ti3AlC2得到单层MXene 纳米片，将其包覆在聚多巴胺改性的纤维表面，构建完整的MXene导电网络。进一步对纤维表面的MXene导电层进行疏水改性，使导电织物具有超疏水能力。开发的多功能、超疏水智能织物不仅对微小形变能够识别，也能够实现人体热量供给和电磁波辐射的拦截，拓宽了其多样化的工作环境。

      基于MXene导电材料制备的多功能智能织物对酸、碱和盐溶液都具有超疏水能力，最高接触角可达158 ℃，即使进行长达5 h的酸、碱溶液处理，智能织物依然能够实现超疏水，保持较小的电阻波动，在经过1000次拉伸循环测试后仍保持超疏水状态，这主要归功于疏水层良好的稳定性以及对MXene导电层的保护作用。这样的多功能超疏水智能织物不仅能够抵抗化学溶液的腐蚀，也能够抵抗机械外力的干扰，使其应用环境更加广泛。

      作为应变传感器，多功能超疏水智能织物具有良好的传感性能。研究表明，超疏水织物传感器可以收集不同运动状态下的呼吸信号和呼吸频率（13-15 times/min），实现了对人体不同运动姿态的辨别。另外，超疏水智能织物能够监测不同睡眠状态下的呼吸信号，并且可以准确地判断睡眠者的入睡程度，有望用于呼吸疾病的诊断和预防。

      由于MXene纤维导电网络以及MXene材料广泛的太阳光谱吸收和局域表面等离子体共振(LSPR)效应，超疏水智能织物表现出令人满意的电/光热转换能力。在8 V的安全电压下，超疏水智能织物表面温度可以达到102.3 °C。

      此外，在X波段(8.2-12.4 GHz)， 超疏水智能织物拥有显著的电磁屏蔽效率，最高可达66.2 dB，远高于商用标准(20 dB)。在经过反复弯曲和拉伸后，超疏水智能织物的电磁屏蔽能力没有明显的衰弱，证明了其良好的机械稳定性。经过洗涤后的超疏水智能织物仍保持较高的电磁屏蔽效率，这归功于智能织物优异的疏水表现。因此，设计的超疏水智能织物在电磁屏蔽方面表现出潜在的发展前景。

      据悉，该项研究以“Superhydrophobic MXene-based fabric with electromagnetic interference shielding and thermal management ability for flexible sensors”为题发表在Advanced Fiber Materials上。

（来源：i学术i科研，高分子科技）