受皮肤启发的“吸湿织物”，具有定向水分积聚和液滴滚动特性，以实现高效的个人湿度调节

《Advanced Fiber Materials》：Skin-Inspired “Sweating Fabrics” with Directional Water Accumulation and Droplet Rolling Behavior for High-Performance Personal Moisture Management

汗腺启发的Janus织物通过物理化学不对称结构实现定向汗液传输，汗液在疏水层与亲水层界面形成液滴并高效排出，传输速率达12.2 mL·cm?2·min?1，滑动角45±2°，突破传统蒸发模式限制，拓展了伤口护理、生物监测和微流控应用场景。

　　

摘要

具有水分管理功能的Janus织物能够实现从内部疏水层到外部亲水区域的方向性水分传输，从而提升个性化的湿度舒适度。然而，在高温高湿环境或剧烈运动期间，当人体大量出汗时，现有的Janus织物会面临被汗水浸透的难题，导致不适的闷热感和与皮肤的紧密粘连。为此，我们受到人体汗腺结构的启发，提出了一种创新的“透气织物”，该织物具有独特的图案结构，具备物理和化学上的不对称性，能够实现汗液的方向性积聚和液滴滚动，从而实现高效的个人湿度管理。与现有的Janus织物不同，汗水在这种织物中不会扩散或蒸发，而是被定向传输到表面并重新聚集成液滴后滴落。通过创造性地构建具有不对称孔结构和润湿性的水分传输通道，这种“透气织物”的每个通道具有高达12.2 mL cm^?2 min^?1的卓越方向性水分传输速率，并使汗液滴易于滑动（滑动角度为（45?±?2）°），从而实现可持续且快速的水分传输。这为先进纤维材料在伤口护理、生物流体监测和微流体控制领域带来了广阔的应用前景。

图形摘要

具有水分管理功能的Janus织物能够实现从内部疏水层到外部亲水区域的方向性水分传输，从而提升个性化的湿度舒适度。然而，在高温高湿环境或剧烈运动期间，当人体大量出汗时，现有的Janus织物会面临被汗水浸透的难题，导致不适的闷热感和与皮肤的紧密粘连。为此，我们受到人体汗腺结构的启发，提出了一种创新的“透气织物”，该织物具有独特的图案结构，具备物理和化学上的不对称性，能够实现汗液的方向性积聚和液滴滚动，从而实现高效的个人湿度管理。与现有的Janus织物不同，汗水在这种织物中不会扩散或蒸发，而是被定向传输到表面并重新聚集成液滴后滴落。通过创造性地构建具有不对称孔结构和润湿性的水分传输通道，这种“透气织物”的每个通道具有高达12.2 mL cm^?2 min^?1的卓越方向性水分传输速率，并使汗液滴易于滑动（滑动角度为（45?±?2）°，从而实现可持续且快速的水分传输，这为先进纤维材料在伤口护理、生物流体监测和微流体控制领域带来了广阔的应用前景。

图形摘要