隨著人們穿著觀念的改變，對(duì)于服裝而言不僅要求其美觀，更需要其具有舒適的穿著體驗(yàn)，尤其是對(duì)于運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者以及軍人、戶(hù)外作業(yè)人員等，更加需要濕度可調(diào)節(jié)的導(dǎo)濕排汗類(lèi)服裝。因此，濕度敏感類(lèi)紡織服裝功能性的提高對(duì)于智能熱濕管理紡織品的研發(fā)意義重大。
一般情況下，纖維吸濕會(huì)溶脹，導(dǎo)致織物的孔隙率減小，吸濕透氣性變差。為了滿(mǎn)足穿著者的熱濕舒適性，研究者更希望能夠出現(xiàn)相反的情況，即織物在潮濕或出汗條件下能增大孔徑以增強(qiáng)通風(fēng)和冷卻效果，而在寒冷或干燥的條件下能減小孔徑以保留熱量。
近期，香港理工大學(xué)和美國(guó)康奈爾大學(xué)的研究人員報(bào)道了一種由聚丙烯酰胺多層水凝膠構(gòu)建的人工氣孔式織物，其人工氣孔（織物狹縫或孔）在潮濕條件下能自動(dòng)打開(kāi)，而在干燥條件下能自動(dòng)關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)了織物吸濕開(kāi)孔的非常規(guī)響應(yīng)，使得織物的透濕性提高50%以上。這種濕敏織物可以直接應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)服等智能服裝領(lǐng)域，也可以擴(kuò)展到生物醫(yī)用等其他領(lǐng)域。
基于自然界中樹(shù)葉氣孔的開(kāi)放及閉合現(xiàn)象，研究人員采用兩種不同交聯(lián)程度的水響應(yīng)性聚丙烯酰胺（PAAm）水凝膠，在織物切縫（即狹縫或孔）邊緣創(chuàng)建了人工“保衛(wèi)細(xì)胞”，其內(nèi)層由高度交聯(lián)、低溶脹的水凝膠組成，外層由低度交聯(lián)、高溶脹的水凝膠組成。由于外層水凝膠在潮濕時(shí)比內(nèi)層水凝膠的膨脹高100倍，因此其能夠隨著周?chē)鷿穸鹊脑龃笙蛲鈴澢源蜷_(kāi)織物中的狹縫。
在實(shí)際操作中，研究人員通過(guò)光聚合將三層PAAm水凝膠涂敷在經(jīng)過(guò)光引發(fā)劑預(yù)處理的錦綸針織物上和經(jīng)過(guò)預(yù)模板構(gòu)建的窗口區(qū)域。水凝膠交聯(lián)固化后，在內(nèi)層水凝膠的中心位置切開(kāi)一條9mm的狹縫，創(chuàng)建人工氣孔。
通過(guò)對(duì)人工氣孔的性能研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)其與水接觸10min后，織物氣孔窗口的狹縫張開(kāi)，干燥1h后，狹縫閉合，且與原始尺寸相似。人工氣孔的開(kāi)閉行為在20次干濕交替循環(huán)和近1年的存放中變化很小，耐久性良好。特別是該織物氣孔對(duì)人造汗液的響應(yīng)與純水相似。通過(guò)水蒸氣透過(guò)率（WVTR）對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，帶有水凝膠涂層和狹縫的織物樣品與其他普通樣品相比，表現(xiàn)出最高的蒸汽透過(guò)率，比在干燥條件下高出56%。
