近期，东南大学吴俊教授团队在Advanced Fiber Materials上发表了题为“Liquid Metal and Silver Nanowires Synergic Network-Enabled Triboelectric Fiber for Strain-Insensitive Multifunctional Applications”的研究成果。该研究创新性地提出一种液态金属-银纳米线协同策略，成功制备出兼具超高应变不敏感性与高灵敏度的多功能摩擦电纤维。该纤维在大拉伸形变下仍保持优异导电性，拉伸率高达740%时电导率仍可达1.07×105S/m，同时摩擦电输出性能显著提升。基于此，研究成功构建了用于虚拟交互的智能手套，并同步实现了动能收集、焦耳加热与电磁屏蔽等多功能，为新一代智能纺织品的发展开辟了新路径。

图1展示了基于同轴湿法纺丝技术制备的多功能摩擦电纤维。该纤维以热塑性聚氨酯（TPU）为基体，结合液态金属（LM）与银纳米线（Ag NWs），构筑出具有芯鞘结构的复合纤维。纤维内部呈现多孔结构，赋予其优异的力学性能，可轻松悬挂自重500倍重物，并能耐受弯曲、打结与编织等多种形变。EDS与XRD分析证实纤维中LM与Ag NWs的成功复合与均匀分布。生物相容性测试表明，该纤维具备良好的皮肤接触安全性，适用于可穿戴设备。

图1 多功能摩擦电纤维的制备和表征

图2系统解析了由LM与Ag NWs异质网络构筑的内层电极。Ag NWs凭借高长径比及纳米尖端在拉伸时诱发的局部高应力，可精准刺破LM表面氧化层；内部液态金属在毛细作用下沿Ag NWs迅速铺展，桥接周边导电单元，形成稳定的导电网络。当Ag NWs掺杂量为30 wt.% 时，电极电导率达到最优，拉伸至740%后仍维持1.07×10⁵S/m的超高导电性。该电极在拉伸、弯曲、扭转等复杂形变下表现出稳定的电阻响应，展现出优异的适用性与耐久性。

图2 应变稳定摩擦电电极

图3探讨了多功能摩擦电纤维的性能优化机制与输出特性。通过掺杂LM与Ag NWs，显著提升了纤维的摩擦电输出性能。一方面，LM氧化层形成的半导体界面态提供了大量电荷捕获位点，有效抑制电荷复合；另一方面，Ag NWs作为高导电填料，增强了介电常数，进一步提高了电荷存储与转移效率。此外，将该纤维与PTFE商用纱线编织成织物型摩擦电发电机，在30 cm²接触面积下输出电压达155 V，最大功率为36 μW，显示出其在能量收集与驱动小型电子设备方面的潜力。

图3 增强摩擦电输出

图4展示了多功能摩擦电纤维在人机交互与虚拟现实中的应用示例。如图4a所示，将5根纤维集成于商用手套指关节处，可将手指弯曲动作转换为电信号，经处理后实时映射至Unity平台构建的VR射击游戏中。

图4 智能手套用于虚拟人机界面

图5展示了该纤维在焦耳加热与电磁屏蔽方面的多功能特性。凭借稳定的导电网络，纤维在低输入功率下即可实现快速升温，可为人体提供热调节及热疗功能。在电磁屏蔽方面，纤维内部的LM/Ag NWs协同网络通过欧姆损耗、介电损耗与多重反射机制，有效衰减入射电磁波，实现高效屏蔽性能。

图5 焦耳加热和电磁干扰屏蔽多功能应用展示

综上所述，该研究通过经济高效的同轴湿法纺丝工艺，成功开发出一种高拉伸性、超稳定且多功能的摩擦电纤维。LM与Ag NWs协同网络使电极在740 % 应变下仍维持 1.07×10⁵S/m 的导电率，微小应力即可激活，确保极端形变下的性能稳定。超声诱导的电荷捕获位点与同步优化的介电性能，显著突破纤维型摩擦电传感器在电荷密度与灵敏度上的瓶颈，实现高灵敏压力响应与高效供电。基于该纤维织成的自供电智能手套已用于VR交互，验证其在人机交互中的即时响应与可靠控制。此外，纤维兼具焦耳加热和50dB 的电磁屏蔽效能，为自适应可穿戴系统的发展提供新策略。