陕西科技大学Science子刊：仿生拉胀生物纤维问世：为智能健康监测编织“感官之网”

背景：可穿戴电子纤维在构建分布式人体感知网络中面临核心挑战，传统软材料因机械域与电学域弱耦合，难以同时实现柔性、高灵敏度应变响应与自供能特性。研究目的：受攀缘植物茎秆螺旋缠绕启发，陕西科技大学团队设计了一种机械自适应拉胀电子生物基纤维，旨在克服柔性与灵敏度间的权衡，实现对微弱生物力学信号（如静脉微应变）的高灵敏度探测。结论：该纤维采用双模量螺旋约束策略，以高模量芳纶/PDMS螺旋线包裹柔性胶原聚集体/WPU芯材，实现稳定负泊松比（ν=-0.47）与轴向-径向协同动力学放大。优化后纤维表现出超高灵敏度（应变因子11.75）、高电输出（8.1V）和功率密度（8.48 mW/m²），并具优异循环稳定性。集成于压缩袜传感阵列后，该系统可解码下肢微应变模式，结合人工神经网络实现超97%的静脉状态识别准确率，为自供能、自适应且耐久的生物力学监测提供可扩展路径。