面向人工智能物联网（AIoT）的可穿戴纺织电子器件需要在复杂环境下实现稳定的导电与传感，同时兼具轻质柔性、耐液体渗透与长期使用可靠性。然而，传统导电纤维往往存在力学强度不足、导电层易脱落和在液体环境中传感稳定性差等问题，限制了其在自供能传感与智能制造场景中的进一步应用。
近日，江南大学纺织科学与工程学院魏取福教授和吕鹏飞研究员团队联合新加坡国立大学Chengkuo Lee教授团队在国际权威期刊《Nano-Micro Letters》（IF 36.3）上发表了研究论文“Strong and Tough MXene-Induced Bacterial Cellulose Macrofibers for AIoT Textile Electronics”。研究通过构建K-MXene/PEDOT:PSS导电墨水-取向细菌纤维素（BC）纤维结构，实现了兼具超强韧与耐液体的导电纤维（PKMPBC）。该纤维在空气中电导率达到10.05 S cm-1，在去离子水中仍可保持7.80 S cm-1的电导率；纤维具备433.8 MPa的拉伸强度和25.9 GPa的杨氏模量，并展现出优异且持久的疏水性与可生物降解性。
基于上述PKMPBC纤维的综合性能，作者进一步将其织造成纺织基摩擦纳米发电机（PKT-TENG），获得272.54 V的最高开路电压、14.56 μA的短路电流和86.29 mW m-2的最高功率密度，可构建智能服装实现人体运动的实时监测和商用电子器件的稳定驱动。依托纤维的疏水表面与压阻响应，构建了液体识别阵列与机器学习模型，实现了对蒸馏水、乙醇、丙酮与DMF等液体运动特征的稳定感知与识别，分类准确率可达91.03%，为面向智能制造与无人化场景的液体感知和预警电子纺织品提供了新方案。
图1. PKMPBC纤维的结构设计、制备策略及AIoT纺织电子应用示意图
图2. K-MXene/PEDOT:PSS导电墨水与PKMPBC纤维的形貌与表面特性
图3. PKMPBC纤维的取向结构与力学性能
图4. PKT-TENG的结构设计与摩擦电输出性能
图5. 基于PKMPBC纤维的智能服装与运动监测
图6. 液体识别阵列与机器学习分类结果
原文链接：https://doi.org/10.1007/s40820-025-02046-y
