我校纺织纤维及制品教育部重点实验室王栋教授团队在智能传感材料领域取得重要突破，其研究论文“Flexible, Visual, and Multifunctional Humidity-Strain Sensors Based on Ultra-stable Perovskite Luminescent Filaments”（论文链接: https://doi: 10.1007/s42765-025-00518-9）近日发表于材料科学顶级期刊《Advanced Fiber Materials》。该研究通过创新湿法纺丝工艺，成功研制出同轴结构的碳纳米管/聚丙烯酸钠（PAAS）/钙钛矿/热塑性聚氨酯（CPPT）复合纤维，为智能可穿戴设备与信息安全领域开辟的新方向。

研究团队通过湿法纺丝技术创新构建了钙钛矿纳米晶均匀分散的稳定体系。基于同轴结构设计的CPPT纤维在95%高湿环境下实现了130%的电阻变化率，兼具3.2 s快速响应和4.0 s恢复速度，其3.5%的低迟滞特性和抗温度干扰性能显著优于同类传感器。尤为突出的是，该纤维通过钙钛矿发光特性实现了力学形变的可视化监测，并创新开发出基于湿度响应的信息加密功能。

图1. (a)CsPbBr₃-CPPT的表面和(b)横截面SEM图像（c）相关元素分布谱图。

微区结构分析显示（图1），直径约100 μm的纤维截面呈现规整圆形，内部微孔结构优化了传质效率。扫描电镜（SEM）及能谱分析表明，钠元素在纤维表面呈均匀分布，铅、铯、溴元素的三维映射证实钙钛矿纳米晶在TPU基体中的高度分散性。粉末X射线衍射（XRD）表征（图2）进一步揭示了材料的晶体学特征：10-30°范围内的宽峰对应聚氨酯软链段（110）晶面；15.2°、21.5°和30.7°处的尖锐峰分别归属于CsPbBr3纳米晶的（100）、（110）、（200）晶面；15.6°、22.5°、31.9°及39.4°峰对应CsPbCl1.5Br1.5纳米晶特征晶面，而15.0°、28.3°、31.7°峰则与MAPbI3纳米晶结构匹配。值得注意的是，26.4°处CNT（002）晶面特征峰的出现，证实碳纳米管的引入未对聚氨酯及钙钛矿纳米晶的晶体结构产生干扰。分析测试中心熊祎、张肖笑老师负责SEM表征，刘英老师主导XRD分析，为研究提供了关键技术支持。

图2. (a)CsPbBr₃-CPPT的XRD结构分析图谱。

此项突破不仅攻克了传统湿度传感器响应迟滞、环境干扰大的技术瓶颈，更通过材料结构创新实现了传感-发光双功能集成。研究团队已就该技术的智能纺织品集成、医疗监测及动态加密系统等应用方向展开深度研发，为未来柔性电子、智能穿戴及信息安全领域的技术革新提供了重要支撑。