随着5G/6G移动通信技术的快速发展，电磁干扰（EMI）问题日益凸显，同时，可穿戴柔性电子对织物材料的功能集成提出了更高要求。理想的功能织物不仅需要具备优异的电磁干扰屏蔽效能，还应兼具人体运动感知、低电压电热转换和热绝缘等功能。然而，这些功能之间往往存在显著的物理制约，尤其是高导电性与低热导率难以兼得，已成为多功能织物领域亟待解决的关键问题。

  近日，浙江师范大学童国秀教授团队以商用非织造布（NWF）为基材，通过可控的层层浸渍-原位化学氧化聚合策略，在纤维表面原位构筑Cl?掺杂聚吡咯（PPy）涂层，成功制备了具有核壳结构的PPy涂层非织造布（NWF-P-X）。该方法工艺简单、可控性强，并具有良好的规模化制备潜力。所得NWF-P-X兼具柔性、力学性能、透气性、电磁屏蔽、压力传感、电热转换和热绝缘等多种功能，为导电与绝热功能的协同集成提供了新的材料设计策略。

  2026年8月30日，相关研究成果以“Electrically Conductive but Thermally Insulating PPy-Coated Nonwoven Fabric for Wearable Thermal Management, Electromagnetic Interference Shielding, and Sensing Applications”为题发表在国际期刊《Advanced Functional Materials》上（DOI: 10.1002/adfm.77952）。范宝新博士为论文第一作者，浙江师范大学童国秀教授、谢李燕博士等为通讯作者。

  研究表明，NWF-P-X在保持4.83 MPa力学强度的同时，仍具有良好的柔性和透气性。在电磁屏蔽方面，系列样品均表现出以吸收为主导的宽频EMI屏蔽特性：在30 MHz–4.5 GHz频段，总屏蔽效能（SE_T）超过25 dB，对应屏蔽率达到99.68%；在8.0–40.0 GHz频段，SE_T超过40 dB，屏蔽率进一步提升至99.99%，覆盖了从米波到毫米波频段的宽频电磁屏蔽需求。在电热转换方面，NWF-P-X在仅4.0 V的低电压下即可实现快速升温，该电压远低于36 V的人体安全电压阈值，且其工作温度可接近人体舒适温度，因此在寒冷环境下的可穿戴电热管理领域具有良好的应用潜力。作为压力传感材料，NWF-P-X表现出优异的压力响应特性，其压缩灵敏度系数最高达到3.90，响应时间仅为0.148 s。更为重要的是，经20次水洗和2000次弯折后，其传感性能几乎无明显衰减，展现出良好的机械耐久性和环境稳定性，可用于人体运动和动作监测。在热绝缘方面，NWF-P-X展现出优异的隔热性能。一方面，其固有的多孔纤维网络和低密度（0.1998 g cm?3）结构形成大量封闭或受限空气微区，有效抑制空气对流传热；另一方面，PPy壳层与纤维基体之间存在声子振动频率失配，可在界面处诱发强烈的声子散射并提高界面热阻。结构限域与界面声子散射的协同作用使NWF-P-X的面外热导率低至0.0650 W m^-1 K^-1，从而实现了高导电与高效热绝缘的兼容。

图1 NWF-P-X的规模化制备和表征示意图

图2 NWF-P-X的多功能应用

  总体而言，该研究通过简单、可控且具有规模化潜力的制备策略，有效突破了传统导电织物中导电性与热绝缘性难以兼顾”的瓶颈，实现了电磁屏蔽、压力传感、电热转换与热绝缘等多功能的协同集成。该研究为下一代柔性可穿戴电子、智能纺织品、国防装备及航空航天双模式热管理-电磁防护等领域的多功能织物设计提供了新的思路。

  该研究得到国家自然科学基金、浙江省自然科学基金及金华市重大工业项目等项目的支持。

  原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.77952