近日,课题组2024级硕士研究生李雪儿同学作为第一作者,在国际材料领域重要期刊《Journal of Materials Research and Technology》(SCI收录,JCR二区,影响因子6.6)上发表了题为“Kevlar-Reinforced Hydrogel Composites with Enhanced Puncture Resistance, Strain-Sensing, and Anti-Freezing Performance for Flexible Personal Protective Equipment”的研究论文。论文系统报道了一种集穿刺防护、应变传感与抗冻性能于一体的柔性复合材料,为新一代智能个人防护装备的开发提供了创新思路与技术路径。
论文创新点简介:
本研究针对当前个人防护材料在极端环境适应性、穿戴舒适性与功能集成性方面的瓶颈问题,提出了一种基于凯夫拉织物增强与双盐改性水凝胶的复合体系。通过柠檬酸钠与硫酸铝双盐浸渍策略,显著提升了聚乙烯醇基水凝胶的力学强度、环境稳定性与离子导电性。该复合材料在常温与低温(-15℃)条件下均表现出优异的准静态与动态穿刺抗力,同时具备高线性、宽范围、长循环稳定性的应变传感能力,实现了“防护-感知”一体化的功能集成。
主要研究贡献包括:
多功能一体化设计:首次将穿刺防护、应变传感与低温适应性融合于单一柔性复合材料中,突破了传统防护材料功能单一、环境适应性差的局限。
环境鲁棒性突出:在-15℃低温环境下,材料仍保持优异的力学性能与传感稳定性,适用于高寒、高海拔等极端作业场景。
传感性能优越:材料具备高灵敏度、快速响应与良好循环稳定性,可实时监测人体运动状态,为智能可穿戴防护系统提供可靠传感界面。
制备工艺 scalable:采用滚动加压浸渍与冻融循环工艺,具备良好的可扩展性与工程适用性。
该研究工作不仅体现了课题组在功能纺织与柔性复合材料领域的持续创新,也为未来智能防护、可穿戴传感与人机交互等前沿方向提供了新材料平台与技术储备。
在此,我们向李雪儿同学及所有参与本项研究的团队成员表示热烈祝贺!也衷心感谢合作单位及各位同行的大力支持。课题组将继续秉持“面向需求、交叉创新、务实进取”的科研理念,持续推进高性能纤维与柔性功能材料的前沿探索与应用拓展。
期待课题组在未来产出更多具有影响力的研究成果!
相关论文信息:
Xue'er Li, Bei Wu, Tianwei Liu, Meiyu Chen, Runjun Sun, Qiushi Wang*. Kevlar-Reinforced Hydrogel Composites with Enhanced Puncture Resistance, Strain-Sensing, and Anti-Freezing Performance for Flexible Personal Protective Equipment. Journal of Materials Research and Technology, 2025, 39: 2667-2676.
DOI: 10.1016/j.jmrt.2025.09.263

