导语

本文梳理了近期发表在《 ACS Applied Materials & Interfaces 》期刊中关于静电纺丝技术在能源环保、生物医用、传感器、食品包装等方面的最新研究进展，供大家了解学习，希望给你的科研带来创新想法。

1.  南京工业大学钟兆祥/邢卫红：非对称润湿性静电纺丝膜的纳米结构

➣非对称润湿性膜因其独特的输运特性和不同膜表面润湿性所产生的功能而引起人们的广泛关注。

➣横截面润湿性的区分使膜能够实现定向液体输送或多功能集成，从而在水分管理、雾收集、油水分离和膜蒸馏等应用领域取得了快速发展。

➣与传统均质膜相比，由于非对称润湿性的协同或单独作用，这些膜具有更强的输运性能和更高的分离效率。

➣本文综述了近年来非对称润湿性静电纺丝膜的制备、传递机理和应用等方面的研究进展，并对这一重要领域的发展前景进行了展望。

DOI: 10.1021/acsami.1c16047

2.  江南大学魏取福等人：受自然启发的水凝胶网络用于高效组织特异性水下粘合剂

➣具有高效、选择性和可重复粘附性的水下粘合剂是生物医学应用的迫切需求。

➣该研究报告了一种简单的方法，概述了贻贝和海鹅莓的粘附机理，以开发坚固和特殊的水凝胶粘合剂。

➣由PAA-NHS酯、茶多酚(TP)、壳聚糖(CS)和Al3+接枝聚丙烯酸组成的水凝胶，通过化学键合、邻苯二酚化学和静电相互作用，在水下对各种生物组织具有快速、特异和可重复的粘附性。

➣通过静电纺姜黄素纳米纤维的芯吸效应，制备了纳米纤维-水凝胶复合材料(NF-HG)。NF-HG具有PH响应的变色特性、药物缓释性和良好的细胞活力，适合作为一种新型的伤口愈合材料。

DOI: 10.1021/acsami.1c20548

3. 东华大学张世超/丁彬：用于高效保暖的超弹性和阻燃纳米/微纤维海绵

➣东华大学张世超/丁彬教授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

4. 吉林大学赵杰：具有自修复和自动防腐性能的纳米纤维复合涂层

➣本研究通过简单的静电纺丝复合涂层技术，开发了一种具有自修复和自动缓蚀协同保护作用的纳米纤维支撑防腐涂层。

➣聚己内酯 (PCL) 纳米纤维与 2-甲基苯并噻唑负载埃洛石纳米管 (HNTs-MBT) 集成，直接沉积在金属基材表面，形成互连的纤维网络框架。

➣封装的缓蚀剂MBT通过pH触发的方式释放，实现即时腐蚀保护。此外，热处理后的连续聚合物纤维可以反复修复涂层缺陷，即使经过三个损伤-愈合循环，防腐效率仍然有效。

➣修复后的涂层还表现出了持久的防腐性能，这主要归功于热触发体愈合和自动缓蚀的协同作用。

DOI: 10.1021/acsami.1c16052

5. 东华大学覃小红/王黎明：陶瓷纳米纤维水力发电机

➣通过溶胶-凝胶静电纺丝技术，以及后续的煅烧，开发了一种陶瓷(SiO2)纳米纤维基水致发电机，该发电机具有优异的水致发电性能和优异的柔韧性。

➣SiO2纳米纤维发生器的优异性能可能与两个方面有关:水蒸发力产生的电动效应和上下电极之间形成的离子梯度。

➣SiO2基于纳米纤维的发电机能够分别提供 0.48 V 和 0.37 μA 的连续电压和电流输出，弯曲 500 次后不会减弱。

➣此外，水致发电机产生的高压电流输出可以串联或并联实现，具有实际应用，例如在商用数字计算器中。

DOI: 10.1021/acsami.1c17847

6. 杭州师范大学朱雨田等人：基于离子凝胶纤维网络的可呼吸应变/温度传感器，监测人体运动、呼吸

➣本研究采用静电纺丝技术制备了离子液体(IL)/热塑性聚氨酯(TPU)离子凝胶取向纳米纤维纤维毡。

➣将所得纤维垫切割成矩形样品，并沿垂直于纳米纤维取向的方向加载电极，以设计基于离子传导机制的高性能多模态传感器。

➣作为应变传感器，该传感器的应变工作范围宽(0-200%)，响应和恢复速度快(119 ms)，检测限低(0.1%)，由于该传感器的离子导电通道是可逆的和可变形的，具有良好的重现性。

➣传感器还表现出优异的温度传感性能，包括单调的热响应、高灵敏度(2.75%°C - 1)、高精度(0.1°C)、快速响应时间(2.46 s)，在可穿戴电子产品中展现出巨大的潜力。

DOI: 10.1021/acsami.1c16733

7. 哈佛大学Philip Demokritou：用于活性食品包装的酶和相对湿度响应型抗菌纤维

➣本研究通过静电纺丝开发一种平均直径为225±50 nm的新型酶和相对湿度响应抗菌纤维，该纤维可作为包装材料的功能层。

➣纤维素纳米晶体(CNCs)、玉米醇溶蛋白(蛋白质)和淀粉通过电纺形成多刺激反应纤维，其中包含了一种自然衍生的抗菌剂。

➣当微生物分泌的酶以剂量依赖的方式触发时，纤维能够释放自由的AIs，并在较高的相对湿度(95% RH)下释放CD-IC形式的AIs。

➣纤维在 95% RH 下比在 50% RH 下释放更多的 AI，这导致在 95% RH 下大肠杆菌的数量减少更多。这种可生物降解、无毒和多刺激响应的抗菌纤维作为活性和智能包装系统方面具有广泛的应用潜力。

DOI: 10.1021/acsami.1c12319