本研究由浙江理工大学洪兴华课题组与新加坡国立大学Swee Ching Tan课题组联合完成，第一作者为魏雨欣和郝瑞，发表于ACS Nano（2026年，第20卷，16216–16229页）。该工作属于可穿戴电子与多模态传感交叉领域，核心目标是解决电子纺织品在同时感知温度和压力时普遍存在的信号串扰问题。研究团队受人类皮肤可同时感知并区分多种外界刺激的启发，设计了一种基于银纳米线（AgNWs）、MXene纳米片和聚二甲基硅氧烷（PDMS）叠层结构的电子织物，并建立了一套通用的温度—压力解耦框架，实现了对温度与压力信号的高精度定性识别和定量分离。

在学术背景方面，柔性传感器因在智能机器人、人机交互和健康监测等领域的广泛应用而受到关注。温度和压力是其中最基本也最重要的两个传感参数。然而，当电子织物通过单一通道同时读取温度和压力信号时，两者极易发生串扰，导致传感结果不可靠。现有解决方案主要有两条路径：一是采用不同传感机制分别测量温度和压力，但这类器件通常不是一体化结构，温度和压力的传感点位置分离，影响位置检测精度；二是采用单一传感机制同时响应温度和压力，虽有利于集成，但信号解耦设计复杂。此外，现有传感器在灵敏度和抗环境噪声方面也存在不足。针对这些问题，本文旨在开发一种高灵敏度、高透气性且能有效解耦温度与压力信号的多模态电子织物。

研究的核心工作分为三个递进的层次：材料制备与表征、传感性能测试、以及温度—压力解耦系统的建立与验证。首先是电子织物的制备。研究者以市售的圆形针织聚酯织物为基底，通过交替浸涂AgNWs和MXene纳米片，在纤维表面形成三维互连的导电网络，再在最外层涂覆PDMS作为保护层。制备过程中，AgNWs与MXene之间以及它们与聚酯基底之间形成大量氢键，增强了导电网络的稳定性和力学性能。扫描电子显微镜和红外光谱等表征手段证实了AgNWs和MXene成功负载于织物表面，且氢键作用促使导电网络更加致密。PDMS涂层进一步提升了织物的耐超声清洗、耐磨损和耐弯曲性能，同时保持了较高的透气性（469 mm·s⁻¹）和良好的生物相容性。

在传感性能测试方面，研究者系统评估了该电子织物的应变、压力和温度响应特性。由于针织结构在拉伸过程中纱线与纱线、纤维与纤维之间的接触点数量会发生变化，该织物表现出独特的负压阻效应，即电阻随应变或压力增大而降低。其应变检测范围约为0.008%至400%，在低应变区域具有高达238.75的应变系数；在2 kPa压力下响应时间为92 ms，恢复时间为81 ms，并能在36 kPa压力下稳定工作超过8000次循环。温度传感方面，该织物在25–75 °C范围内表现出稳定的负温度系数（TCR = −3.95%·°C⁻¹），并能在35–55 °C之间进行可重复的温度循环测试。研究者还将其集成到智能手套和口罩中，实现了基于摩尔斯电码的信息传递和呼吸监测等应用。

在温度—压力解耦方面，研究者提出了两种互补的策略：基于神经网络的定性识别和基于热电与热阻效应的定量解耦。定性识别通过构建全连接神经网络，对空白、纯温度、纯压力以及温度—压力混合作用下的电阻变化曲线进行分类。由于温度引起的电阻变化相对缓慢，而压力引起的电阻变化快速陡峭，混合信号则先快速下降后趋于平稳，这些特征差异使得神经网络能够以超过98.7%的平均准确率识别不同刺激类型。定量解耦则利用了赛贝克系数（Seebeck coefficient）这一与压力无关的热电参数。通过测量电子织物在温差作用下产生的热电压，可以独立获得温度变化信息，再结合温度电阻系数（TCR）计算出由温度引起的电阻变化分量，最终从总电阻变化中扣除该分量，得到由压力引起的电阻变化。研究者用该解耦方法成功识别了抓取水杯时的水温和抓握力、空调环境中的温度与风速，以及呼吸过程中的热气流与胸廓机械变形信号。此外，该解耦方法还被验证可应用于其他类型的传感材料，显示了良好的普适性。

本研究的结论指出，通过叠层自组装方法制备的电子织物兼具优良的透气性、生物相容性和耐久性，并能在单一平台上实现应变、压力和温度的多模态传感。神经网络辅助的定性识别与基于热电—热阻效应的定量解耦方法共同构成了一个通用的温度—压力解耦框架，可有效消除多模态集成测试中的信号串扰，提高传感分析的准确性。该工作为可穿戴健康监测、人机界面和下一代可穿戴电子设备提供了有前景的解决方案。

本研究的亮点主要体现在三个方面：其一，利用一维AgNWs与二维MXene构建的三维互连导电网络，在保持织物柔性和透气性的同时实现了高灵敏度和宽检测范围；其二，提出了一种基于赛贝克系数的定量解耦方法，由于该系数与压力无关，因此可以从原理上避免压力对温度测量的干扰；其三，该解耦策略不局限于特定材料，具有广泛的适用性，为多模态柔性传感系统的设计提供了新的思路。

此外，该研究还展示了电子织物在实际场景中的多种应用潜力，如智能手套的手势识别、摩尔斯电码信息传递、火焰预警、呼吸监测以及关节冰敷状态下的温度与压力检测等。这些应用验证了该电子织物在复杂环境下的可靠性和多功能性。总体而言，本文不仅在材料设计和传感机制上提出了创新方案，更重要的是建立了一套可推广的温度—压力解耦方法，为解决多模态电子皮肤中的信号串扰问题提供了系统性的研究范式。