隨科學技術的進步和人們生活水平的迅速發展，人類健康的監測、防護和**等方面的需求越來越高。因此，新型多功能材料體系的發展在生物醫學研究領域越來越重要，是具有環境或刺激響應作用的智能材料體系。纖維素基材料不僅來源豐富、生物安全和環境友好，而且具有**的力學性能和可織造性，容易擴大化生產和滿足人類生活所需，已成為研究熱點材料之一。然而，目前的纖維素材料大多是絕緣體，限制了其在傳統生物電子器件和新型智能可穿戴紡織品領域中的應用。如何發展簡便的制備方法，**制備出具有可控構造的纖維素基纖維材料及其織物，并賦予其智能響應能力，使其在復雜環境中具有多重刺激響應性能，將具有重要的科學意義和實際應用價值。

同濟大學附屬第十人民醫院陳峰研究員團隊與北京林業大學馬明國教授、上海大學張娟教授合作，提出利用3D打印成型的策略制備MXene增強的納米纖維素基智能纖維及可控結構織物。相關研究論文以”MXene-Reinforced Cellulose Nanofibril Inks for 3D-Printed Smart Fibres and Textiles”為題在線發表于Advanced Functional Materials（DOI: 10.1002/adfm.201905898），博士生曹文濤。

本研究通過在納米纖維素水溶液中加入具有較好分散性和導電性的MXene（Ti₃C₂）二微納米材料，獲得了具有良好穩定性和流變性的混合溶液。利用納米纖維素水分散液在乙醇中的溶劑交換和連續化自組裝性，可以實現長程有序、穩定的宏觀尺度復合納米纖維素膠體纖維的制備，并可以通過編程和3D打印技術實現對纖維織物形貌的**控制。由于納米纖維素與MXene間存在良好的相互作用力，可以通過彼此間的嵌合**提高復合纖維或織物的力學性能和導電性。研究表明，所制備的智能纖維織物具有**的光和電向熱轉換的響應能力。隨著近紅外光強度或輸入電壓的提高，纖維織物的響應能力越明顯。此外，當智能纖維織物被組裝成形變傳感器時，還可以實現對人體的手指彎曲、手腕彎曲、吞咽、發音等大幅或微幅運動的實時監測。這種新型的智能纖維在可穿戴智能紡織品、人體健康監測和人機界面等領域具有廣闊的應用前景。

相關工作得到了國家自然科學基金、北京林業大學杰出青年人才培養項目、上海市科學技術委員會以及寧波市科技創新2025重大項目的支持。