近日，我校国家地方联合工程实验室王金凤教授、张守伟博士团队在国际权威期刊《Advanced Functional Materials》上发表了题为“Waste Fabric-Derived Aerogel Fiber for Self-Powered Tactile Sensing with High Sensitivity”的研究成果（论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202520263），武汉纺织大学为论文第一署名单位，技术研究院硕士研究生彭梦园同学为第一作者，张守伟博士和王金凤教授为通讯作者。研究通过湿法纺丝和冷冻干燥技术，将废旧芳纶织物制备成具有3D纳米多孔网络结构的高稳定性ANFs气凝胶纤维。制备过程中，芳纶纳米纤维在凝固浴中重新形成氢键，构建出稳定的三维网络结构。研究团队模仿了人体皮肤中机械感受器通过离子电流传递触觉信号的机制，利用ANFs气凝胶纤维在受力时的阳离子迁移产生电流信号，从而实现无源高灵敏度触觉感知。该气凝胶纤维在500倍NaCl浓度梯度下表现出极低的内阻（约10 kΩ），最大输出功率密度达17.6 W/m⟡，并具备25 ms的快速响应时间和0.2 mN的超低检测限，在实时运动监测等领域展现出广阔的应用前景。

图1. ANFs气凝胶纤维 a）表面b, c）横截面SEM图像

该工作利用分析测试中心微区结构分析室的热场发射扫描电子显微镜（JSM-7800）与X射线衍射系统（Empyrean）对该气凝胶纤维的形貌分析与结构测试表征。如图1所示，SEM图像显示，圆柱形ANFs气凝胶纤维表面形态均匀，且形成具有致密皮层的3D纳米多孔网络结构。XRD分析结果（见图2）表明，原始芳纶纤维由于分子间氢键而包含高度取向的分子链，在20.6°、23.2°和28.8°处显示出强衍射峰，分别对应于（110）、（200）和（004）面。由于原始芳纶纤维中原始晶体结构的破坏导致结晶度降低和晶体尺寸减小，气凝胶纤维显示出加宽和衰减的信号。

图2. 原始芳纶纤维和ANFs气凝胶纤维的XRD图谱