近日，我校纺织纤维及制品教育部重点实验室在《Advanced Science》上发表了题为“A Liquid Metal-Embedded Sheath-Core Fiber with Internal Helical Structure for Strain-insensitive Electronics”的研究成果（论文链接： https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202509547），罗梦颖博士和硕士研究生魏琬茹为共同第一作者，王栋教授和李沐芳教授为通讯作者。
随着柔性电子技术的迅猛发展，智能纺织品在健康监测、人机交互及可穿戴设备等领域展现出日益广阔的应用前景。稳定的导电性作为柔性可穿戴设备的核心性能指标，对保障信号传输的可靠性、提升传感精度、优化显示效果以及确保设备整体稳定运行具有决定性作用。然而，如何协同实现材料的高弹性、高导电性与优异稳定性，仍是当前该领域亟待解决的关键科学问题。
王栋、李沐芳教授课题组基于同轴湿法纺丝技术，通过对内外两相流体界面行为的精准调控，成功实现了中空纤维腔体结构从直线形到波浪形再到螺旋形的可控转变，由此发展出一种可实现中空腔体结构精确调控的新型纤维制备方法。该方法所制备的中空纤维具备连续化大规模生产潜力，其弹性应变高达1440%，表现出优异的力学性能。
在此基础上，研究团队选用高导电性液态金属填充内螺旋中空结构，通过材料本征弹性与螺旋结构弹性的协同作用，突破性地实现了纤维的高拉伸性、超高导电性与应变不敏感性。其电导率高达 1.94×10⁵ S/m，且展现出优异的应变稳定性能：在100% 应变下，电阻变化率小于1.6%，Q值为62.5；即使在600%的超大伸长率下，电阻变化率也仅为30%。同时，该纤维在弯曲、扭转和受压等复杂形变条件下均能保持稳定的导电性能。
此外，这种新型鞘芯纤维可直接编织成织物，并在焦耳加热、近场通信及无线充电等应用场景中表现出优异性能。这项研究不仅从根本上解决了传统导电材料在动态环境下的固有缺陷，其可编织特性更为智能服装、电子皮肤、医疗监测等领域的应用开辟了新路径。
该研究得到了国家重点研发计划（2022YFB3805801, 2022YFB3805803）的资助。
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