在智能纺织体系中，如何在柔性电子纤维中同步实现高效电磁波吸收与稳定非接触感知，始终是多功能可穿戴电子领域面临的关键科学问题。由于强吸波依赖于贯通的导电/磁性网络，而非接触感知又要求电荷的有效俘获与保持，这两种功能在材料层面存在天然冲突。

图1. 结构分区织物的设计示意图及应用场景

  近期，东华大学材料学院廖耀祖教授/孟楠副研究员团队提出仿生“功能分区”的核–鞘纱线架构：在纱线尺度将电磁波吸收与非接触感知空间解耦（图1）。具体而言，利用湿纺聚氨酯作为纤维核层，内嵌具有磁–介电协同损耗机制的吸波纳米颗粒构建多界面极化与耗散通道；外覆电纺PVDF-TrFE 纳纤维鞘层，兼具优异的摩擦电荷俘获与疏水保护，有效抑制表面电荷泄放并提升耐湿与耐污环境稳定性（图2）。该结构实现了纱线级一体化制备与织造成形，避免高温活化和多次复杂循环带来的效率瓶颈与性能漂移。在此策略下构建的功能分区核–鞘纱线织物（FPP fabric）兼具高效吸波与稳健感知：在约毫米级厚度下实现反射损耗峰 -30.1 dB、有效吸收带宽 6.78 GHz的“薄-宽-强”吸波表现（图3）；在2 mm 间隙的非接触模式下输出6.3 V的高稳电压信号，并在>5000 次循环下保持耐久（图4）。进一步将传感阵列与轻量化深度学习模型耦合，实现实时手势识别与材料/介质差异的时域特征判别（图5），展示了在电磁隐身与环境智能感知等场景的应用潜力。

  该工作以《Architecturally Partitioned Core-Sheath Woven Fabric for Integrated Electromagnetic Wave Absorption and Self-Powered Non-Contact Sensing》为题发表在《Advanced Functional Materials》上（Advanced Functional Materials 2025, e18158）.论文第一作者为东华大学博士生陈翘楚，通讯作者为廖耀祖教授与孟楠副研究员。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、长江学者计划、上海市自然科学基金等资助。

图2. FPP纱线与织物的制备及表征

图3. FPP织物的宽带电磁波吸收与雷达隐身性能。

图4. FPP织物的的工作原理与传感功能。

图5. 基于FPP传感器阵列与1D-CNN深度学习模型的非接触式手势识别系统。

  该工作是团队近期关于纤维材料用于电磁波吸收研究的最新进展之一。针对传统纤维基吸波材料在导电性、磁性及界面结构复杂性上带来的分析挑战，团队系统探索了共轭微孔聚合物衍生的氮掺杂碳纳米复合材料与多磁组分材料的宽频吸波性能（ACS Applied Nano Materials 2024, 7, 25970-25982. ），揭示了多磁组分与碳化结构对电磁损耗的协同作用。随后，团队发展了磁性纳米颗粒嵌入碳微纤维的方法，构建了具有增强磁–介电协同机制的碳纤维吸波体系，实现了纤维微观结构对吸波性能的精确调控（ACS Applied Nano Materials 2025, 8, 10623. 2）。进一步，团队在对纤维材料在电磁波吸收领域的应用进行了系统总结（Advanced Fiber Materials 2025, DOI: 10.1007/s42765-025-00522-z.），梳理了不同纤维基体、导电/磁性组分及复合结构的设计策略，重点分析了纤维尺度结构、界面调控与多功能集成对吸波性能的影响，为后续纤维—织物尺度的多功能智能吸波材料设计提供了系统参考。

  原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202518158