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  作為人類文明的象征之一，纖維和織物伴隨了人類幾千年的發展歷程（圖1）。纖維的直徑通常為幾微米到幾百微米，具有很高的長徑比。從幾千年前進入人類生活的蠶絲、棉、麻等天然纖維，發展到如今現代工業化生產的化工纖維，纖維在日常生產和生活中無處不在，它們可以被制作成紡織品，用于服裝或結構材料，不僅可用于人體穿戴起到防護、保暖和裝飾作用，還可用于航空、建筑、醫療保健等諸多領域。

圖1 纖維和織物的發展歷史：過去、現在和未來。

  近年來，具有傳感、致動等功能的智能纖維和織物正在逐漸登上歷史舞臺。隨著人類文明的進步，社會對柔性可穿戴電子技術的需求日益增長。柔性可穿戴電子產品可以實時監測人體生理信號、運動信息和環境信息，服務于智慧醫療與個人健康管理。傳統的電子設備通常體積大、柔性差，不能滿足可穿戴智能產品的要求。與之相比，纖維和織物具有柔軟、透氣、輕質等特點，是可穿戴電子產品的理想形態。因此，近幾年智能纖維和織物的發展吸引了全球科技工作者和產業界的大量關注。

  智能纖維和織物是指具有傳感、致動、通訊、適應、記憶、自修復、學習、能量管理（收集或儲存）等功能的纖維和織物。智能纖維和織物的發展是紡織技術與化學合成、材料科學、電子、信息、人工智能等諸多領域交叉融合的結果。通過將傳統纖維或織物進行物理或化學修飾，或將電子器件嵌入其中，人們逐漸實現了多種多樣的智能纖維或織物的制備。隨著科技發展，纖維和織物的功能和性能日新月異，從最初的單一功能逐步向多功能發展，并不斷有新的功能被發展和實現（圖2）。

圖2 智能纖維與織物的簡要發展時間線。

  該展望論文梳理了智能纖維和織物的發展歷程，分析了所面臨的挑戰，并展望了未來發展方向。首先回顧了纖維和織物的發展歷程，然后介紹了智能纖維和織物的材料設計、制備方法；之后重點綜述了智能纖維和織物在健康管理方面的最新進展，包括物理傳感、化學傳感、人體熱管理和能源管理；最后，分析了該領域所面臨的挑戰與機遇，并展望了未來發展趨勢。

  相信基于多學科的交叉融合與各領域科技人員的通力合作，智能纖維與織物領域將獲得更快更好的發展，服務于下一代健康監測、早期疾病預警和遠程治療技術，從而推動人類文明的持續發展。

  以上展望論文受邀發表于ACS Nano。論文的第一作者為清華大學化學系已畢業博士研究生王惠民。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsnano.1c06230