材料的弹性模量往往随温度的升高而下降，能否设计出模量随温度升高而显著增大的材料并用于功能织物方面？具有良好热及机械适应性的智能纺织品在运动防护、消防救援和航空航天等领域中有望发挥着重要作用。然而，大多数报道的热或机械自适应聚合物其较差的加工性和舒适性、响应时间过长制约了其应用。

  最近，东华大学张青红/侯成义团队设计并连续制备了具有皮芯结构（商用纤维为芯/温度敏感水凝胶为表皮）的热响应纤维，该复合纤维表现出快速的机械适应性、良好的热硬化性和隔热性能。

  在本研究中，作者通过共价锚定网络的构建，解决了商业纤维与刺激响应水凝胶之间界面粘结性差的问题，从而成功地将水凝胶表皮均匀地涂覆在多种商业纤维上，实现了热响应纤维的大规模连续制造（图1和图2），该方法具有普适性，对多种商业纤维均适用。疏水相互作用和离子键的协同作用使水凝胶皮层的拉伸强度(0.65 ~ 16 MPa)和弹性模量可随温度的变化而进行自动调节，因此制备的热响应复合纤维兼具常温下柔润亲肤和高温下坚硬抗冲击的特点（图3和图4）。此外，由于相分离和离子相互作用的吸热效应，该智能纤维在高温环境(65-95℃)可吸收一定的热量，使体感温度降低18~27℃，从而达到防止热灼伤的效果（图3和图4）。该智能纤维有望用于运动防护装备和隔热防护服等领域。

  该工作以“Thermally responsive fibers for versatile thermoactivated protective fabrics”为题在线发表在国际知名期刊《Advanced Functional Materials》上。张青红研究员和侯成义研究员为共同通讯作者，博士生孙川越为第一作者。

图 1. 热响应纤维的设计与热响应效果展示

图 2. 多种商用纤维与水凝胶皮层之间的牢固结合

图 3 智能纤维热响应性能

图 4 热响应智能织物的热激活防护性能

  原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202211035