导语

寒冬将至， 人们迫切需要舒适保暖的衣物来保持健康。然而，传统的天然纤维和合成纤维因其纤维直径均在10μm以上，导致材料重量较大且保暖性能不佳。因此，开发既能高效保暖又能保持结构稳定性的材料是一项极具挑战性的工作。                              

本文梳理了丁彬教授团队通过静电纺丝技术构建质轻、力学性能优异且高保暖性的5种纤维海绵材料，并且，这5种材料的保暖系数逐渐升级，让我们一起来一探究竟吧。

1.  ACS Appl. Mater. Interfaces：具有“硬-软”双组份结构的可拉伸超弹防寒保暖材料

➣利用静电纺丝技术一步得到蓬松纤维骨架，并结合热诱导交联方法制备出了一种具有“硬-软”双组份结构的可拉伸超弹防寒保暖材料。

➣通过研究不同聚合物-溶剂-非溶剂系统的相分离行为以指导调控聚合物配比，同步实现了三维蓬松静电纺纤维材料的成型和单纤维力学性能的提升。

➣随后将交联剂包埋到纤维组分中，并经热诱导交联方法使纤维间产生原位粘结，构筑了稳定的纤维网络结构。

➣在-50℃的极寒条件下，材料经100次循环压缩后塑性形变仅为4.9％。此外，该防寒保暖纤维材料还具有超轻特性（体积密度= 7.68 mg/cm3）和高保暖性能（导热系数=27.6mW/m•K），有望大量应用于服装，家用纺织品和户外纺织品等保暖材料领域。

DOI: 10.1021/acsami.0c05333

2. ACS Appl. Mater. Interfaces：基于半互穿聚合物网络构建超轻、机械坚固的保温纤维海绵

➣采用湿度诱导静电纺丝技术制备了具有立体纤维网络的蓬松纤维组件，然后加热以在纤维内创建半互穿聚合物网络（semi-IPN），以获得纤维海绵（FSs）。

➣基于半互穿聚合物网络的FSs（semi-IPN FSs）具有高拉伸应力（为1MPa）、良好的抗疲劳性（1000次循环拉伸或压缩试验后塑性变形约为0％）以及在液氮（-196℃）中的无损回弹性。

➣该纤维海绵具有低至约2.2mg/cm3的体积密度、有效的保温能力（低热导率约为25.8mW/m/K）以及所需的防水性和透气性。

DOI: 10.1021/acsami.1c03658

3.  Compos. Commun.：采用互锁双网设计的可拉伸、超弹的纤维海绵，用于防寒保暖

➣五邑大学贾永堂&东华大学丁彬团队首先制作了互锁的双层网状结构纤维海绵作为新型保温材料。

➣采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微纤维构建三维(3D)骨架，并在骨架中引入聚氨酯(PU)纳米纤维以改善其力学性能和保温性。

➣ PMMA/PU纤维海绵（PMMA/PUFS）具有159.02 kPa的高拉伸应力，65.85%的大拉伸伸长率，在承受近乎完全变形后的良好回弹性，以及质量轻（7.38 mg cm-3）和有效保暖性（25.28 mW m-1 K-1）。

DOI: 10.1016/j.coco.2021.100788

4. Compos. Commun.：可有效保温且具有光热转换功能的超轻超弹性纤维海绵的构建及应用

➣通过将包含碳化锆纳米颗粒（ZrC NPs）的纤维组装成三维（3D）构型，并通过湿度诱导静电纺丝和热交联技术在纤维中构建半互穿聚合物网络，获得了一种用作新型保暖材料的超轻、超弹纤维海绵。

➣合成的海绵纤维具有很高的保暖性能（约25.2mW/m/K）和有效的光热转换性能，在日光照射下PCFS-12的温度可提高至70.3℃。

➣此外，PCFS-12显示出2.8mg/cm3的较低密度、低温超弹性、1000次压缩后的较小塑性变形，以及良好的疏水性（WCA=132°）。本研究为开发高性能的保暖材料提供了一条新的途径。

DOI: 10.1016/j.coco.2021.100766

5.  ACS Appl. Mater. Interfaces：用于高效保暖的超弹性和阻燃纳米/微纤维海绵

➣本研究通过直接静电纺丝制备具有超弹性、强阻燃和有效保温性能的纳米/微纤维海绵。

➣通过对相对湿度的精确调节，构造出低体积密度、高孔隙度的三维蓬松海绵。

➣创造性地引入具有高极限氧指数(LOI)的机械鲁棒性聚酰胺亚胺纳米纤维，以提高纳米/微纤维海绵的结构稳定性和可燃性。

➣开发的纳米/微纤维海绵具有质量轻（6.9 mg cm-3）、超弹性（100 次压缩试验后塑性变形约为 0%）、有效阻燃性（LOI 为 26.2%）和良好的保暖性能（热导率） 24.6 mW m–1 K–1）。

 DOI: 10.1021/acsami.1c19850