近日，化材学院童国秀课题组在导电高分子应用的多功能化取得重大进展，相关成果以“Electrically Conductive but Thermally Insulating PPy-Coated Nonwoven Fabric for Wearable Thermal Management, Electromagnetic Interference Shielding, and Sensing Applications”为题在国际权威期刊Advanced Functional Materials上发表。

针对当前电磁屏蔽非织造布存在功能单一、制备成本偏高、导电性与热绝缘性能难以兼顾等瓶颈问题，浙江师范大学童国秀教授团队以商用非织造布（NWF）为基材，通过层层浸渍-原位化学氧化聚合工艺，在纤维表面构筑Cl⁻掺杂聚吡咯（PPy）涂层，制备了核壳结构的PPy涂层非织造布（NWF-P-X）。该方法工艺简单、可控性强、可规模性制备，所得NWF-P-X兼具柔性、透气性及电磁屏蔽、压力传感、电热转换和热绝缘等多种功能，为导电与绝热协同集成提供了新策略。

研究表明，NWF-P-X在保持4.83 MPa力学强度的同时仍具有良好柔性与透气性。在电磁屏蔽方面，系列样品均呈吸收主导的宽频屏蔽特性：30 MHz–4.5 GHz频段总屏蔽效能（SE_T）超过25 dB（屏蔽率99.68 %），8.0–40.0 GHz频段超过40 dB（屏蔽率99.99 %）。在电热转换方面，仅4.0 V低电压（远低于36 V人体安全电压）即可快速升温，适用于寒冷环境下的可穿戴电热管理。作为压力传感材料，其压缩灵敏度系数最高达3.90，响应时间仅0.148 s，经20次水洗和2000次弯折后性能几乎无衰减，可用于人体运动和动作监测。在热绝缘方面，多孔纤维网络与低密度（0.1998 g cm^-3）结构形成大量受限空气微区，抑制空气对流传热；PPy壳层与纤维基体间声子振动频率失配，在界面诱发强烈声子散射并提高界面热阻。结构限域与界面声子散射协同作用使面外热导率低至0.0650 W/（m K），实现了高导电与高效热绝缘的兼容。

图1 NWF-P-X的规模性制备与多功能应用

范宝新博士为论文第一作者，浙江师范大学童国秀教授、谢李燕博士等为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、浙江省自然科学基金及金华市重大工业项目等项目的支持。本研究是该作者在导电高分子材料领域发表的第三篇顶级期刊。