在柔性电子技术飞速发展的当下，可同时检测压力与温度的多模态柔性传感器，在运动分析、远程医疗、人机交互等领域具有极高的应用价值，成为行业研发的焦点。然而，现有传感器普遍面临灵敏度与检测范围难以兼顾、多参数传感易相互干扰等技术瓶颈，严重限制了其实际应用场景的拓展。近日，河北科技大学阎若思、余旭东教授团队在《Chemical Engineering Journal》上发表突破性研究成果，成功研发出一种织物/水凝胶三明治结构柔性传感器，实现了宽量程下压力与温度的精准、同步检测，为柔性传感技术的升级提供了创新解决方案。

该传感器采用 "电极-传感层-电极" 三明治结构设计：以聚吡咯（PPy）改性棉织物为上下电极，通过低温原位聚合工艺制备，兼具良好导电性与柔性；中间传感层为一锅法合成的多孔双网络水凝胶（PANL hydrogel），经成分优化后形成物理与化学交联结合的稳定结构。这种合理的结构设计不仅解决了传统柔性传感器机械性能薄弱的问题，更通过电极与传感层的协同作用，实现了压力与温度信号的有效解耦。

研究亮点：

1. 卓越的压力传感性能：传感器在 0-1200 kPa 超宽压力范围内表现出优异的检测能力，低压力区间（0-10 kPa）灵敏度高达 1.799 kPa^-1，同时具备 93 ms 的快速响应时间和 3000 次循环的稳定工作性能，可精准捕捉从微弱形变到剧烈压缩的各类机械刺激。

2. 宽温域精准测温：依托水凝胶的温敏导电特性，传感器实现了 - 50℃至 50℃的宽范围温度检测，在低温区间（-50℃至 0℃）灵敏度达 1.643℃^-1，高温区间（0℃至 50℃）为 0.069℃^-1，响应/恢复时间分别仅为 1.8 s 和 2.4 s，满足极端环境下的测温需求。

3. 多元应用场景适配：凭借宽量程、高灵敏度的特性，传感器可实现人体脉搏、关节活动、面部表情等生理信号的实时监测，同时在摩尔斯电码信息传输、高精度运动检测等领域表现出巨大潜力，为智能穿戴、精准医疗等行业提供了新的技术支撑。

该研究通过结构创新与材料优化，成功突破了传统柔性传感器的性能局限，其开发的三明治结构设计为多参数柔性传感器件的研发提供了新思路。

相关研究成果以 “Fabric/hydrogel sandwich-structured flexible sensor with broad sensing range for pressure and temperature sensing” 为题发表于中科院一区杂志《Chemical Engineering Journal》。纺织服装学院研究生范博林为一作，阎若思教授、张亚军博士和余旭东教授为共同通讯作者。

该工作得到了国家自然科学基金、河北省京津冀基础研究专项、教育厅基础研究重点专项等项目支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.171363