〖荆门晚报〗武汉纺织大学团队在纤维水下传感研究上取得重要进展

武汉纺织大学化学与化工学院、纺织新材料与先进加工全国重点实验室徐卫林院士团队万骏教授课题组，近日在水下应变传感领域取得重要研究进展。团队成功构建出一种具备干湿可逆响应能力的同轴纤维型水下应变传感器，可在复杂水环境中实现稳定的应变感知，相关成果已发表于权威国产英文学术期刊《信息材料》。

水下应变传感器是海洋工程、深海资源开发、智能水下机器人及可穿戴健康监测等领域中的重要信息采集单元，其性能稳定性直接关系到装备在复杂水环境中的运行可靠性。不同于陆地环境，水下服役场景常面临高压、高湿、高盐腐蚀以及频繁干湿交替等多重挑战，尤其在低纬度高湿区域、水下装备反复出水入水及水陆两栖应用等场景中，对传感材料的结构稳定性和信号一致性提出了更高要求。长期以来，传统水下应变传感器多采用防水封装技术，核心设计思路是通过阻隔水分进入器件内部保障工作性能。但在长期反复的干湿变化过程中，这种“隔离式”设计易因界面疲劳出现失效，进而引发性能衰减，制约了传感器在实际应用中的可靠性。

针对上述挑战，研究团队提出“水兼容（water-compatible）”界面构筑策略，尝试改变传统依赖外部防护层“把水挡在外面”的设计思路，转而通过材料本身与水环境的协同适应，实现稳定工作。该策略通过调控材料内部界面作用，使传感器在遇水、失水的过程中均能保持结构完整和电学响应连续，为水下应变传感器提供了一种“与水共存、而非排斥水分”的新设计路径。

研究团队采用同轴湿法纺丝技术，将铜氨人造丝与二维MXene导电材料进行一体化协同构筑，形成性能优异的纤维结构。通过引入氨离子诱导MXene原位凝胶化，在纺丝过程中构建出致密稳定的界面层；同时，纤维分子链中丰富的亲水基团可与水分子形成可逆作用，使材料能根据环境变化调整自身状态，实现干湿状态的快速切换，兼顾柔性、强度与导电稳定性。实验验证表明，该纤维材料在反复干湿切换条件下，仍能保持优良的力学性能与导电特性，湿态下不会因水分浸入失效，干态下亦可快速恢复稳定结构。

在水下应变测试中，该传感器对不同部位的弯曲动作均能作出清晰响应，兼具高灵敏度与信号稳定性，且在多次循环加载后性能保持一致。值得一提的是，该纤维材料可直接编织成织物，在织物尺度下仍具备优异的应变感知能力，为水下智能织物和可穿戴系统的集成应用提供了可能。

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