DOI: 10.1002/smll.202205067

防水透气膜，防止液态水渗透，同时允许空气和水分传输，在各种应用中引起了极大的关注。电纺纳米纤维材料具有可调节的孔隙结构、易于调节的润湿性和良好的孔连通性，在构建防水透气膜方面显示出巨大的潜力。在此，本文系统概述了防水透气纳米纤维膜设计、制备与应用的最新进展。作为讨论的出发点，给出了主要包括一步电纺丝和纳米纤维后处理的各种膜制备策略。全面分析了每种防水透气膜的不同设计理念和结构特点。然后，重点介绍了膜的一些代表性应用，包括个人防护、脱盐、医用敷料和电子产品。最后，介绍了与防水透气纳米纤维膜相关的现实挑战和未来前景。

图1.a）疏水多孔膜的防水机理和b）透气机理。

图2.具有a）圆柱体、b）珠串、c）管中线、d）纳米球突起和e）多孔结构的不同纤维。具有f）随机、g）定向、h）胶接、和i）斯坦纳树结构的不同纤维膜。

图3.基于一步电纺丝和后处理制备的W&B纳米纤维膜及其功能应用。

图4.a）超疏水PVDF纤维膜的制备过程示意图。b,c）PVDF膜的俯视图和d）横截面。e）树状纳米纤维和前进水接触角。f）PVDF/TBAC纤维膜的WCA和g）应力-应变曲线。

图5.a）PU/C8FPU膜的水蒸气透过性和b）防水性能演示。c）膜的WVTR和d）静水压力。e）FPU/PCC膜的制造示意图。f）FPU/PCC膜的SEM图像，g）疏水图示，h）WVTR和热导率。i）加热75s后较厚的FPU/PCC膜的红外图像。

图6.a）EPU/FPU/百里酚纳米纤维膜的制备过程。b）膜的疏水性图示。c）水处理PU纳米纤维膜的制造示意图。d）防水和透气性能演示，e）水处理PU膜的拉伸和弹性性能。

图7.a）PMHS和PU的化学结构。b）PMHS/PU纳米纤维膜的SEM图像，c）元素映射图像，以及d）透气性演示。e）由不同含量PMHS制备的PMHS/PU膜的静水压力和WVTR。f）WPU/PCD/LAP纳米纤维膜的横截面图。展示膜的g）防水性和h）可拉伸性的照片。

图8.a）绿色PA/WFPA纳米纤维膜的制备过程示意图。b）膜的静态WCA和OCA。c）TCA纳米纤维膜的SEM图像。d）横截面SEM图像，e）CA和TCA膜的润湿性比较。f）PAN/BIP@HAR纳米纤维膜的SEM图像，g）防水性能演示，h）透湿性演示。i）具有不同HAR含量的PAN/BIP@HAR膜的静水压力和WVTR。

图9.a）PU/PTFE膜的制备工艺示意图。b）PU/PTFE纳米纤维膜在热压处理之前（左）和之后（右）的横截面SEM图像。c）PU/PTFE膜的孔径分布。d）PU/PTFE纳米纤维膜的自清洁能力展示。e）不同温度和压力处理的PU/PTFE膜的液体进入压力和蒸汽渗透。f）展示PU/PTFE膜防水和透气性能的照片。

图10.a）FPU/BN纳米纤维膜的防水性、透气性和导热性示意图。b）膜的SEM图像。c）FPU/BN膜的超疏水性展示。d）FPU/BN膜的静水压力。e）加热40s后膜的红外热图像。f）FPU/BN膜的表面温度随加热时间而变化。

图11.a）制备PU/Si3N4纳米纤维膜的示意图。b）膜的俯视图和横截面图。c）通过PU/Si3N4膜的定向水输送。d）PU/Si3N4膜的大型样品照片。e）膜的太阳能反射率和f）HBIR发射率。

图12.a）PVDF@PDMS/SNP膜的制备工艺示意图和b）WCA。c）相关膜表面上各种液滴的照片。膜蒸馏过程中膜的防垢性d）水通量和e）渗透电导率。f）用于蒸馏的PVDF/TBAHP纳米纤维膜的工作机理示意图。g）膜的进液压力，h）渗透通量和盐截留率。

图13.a）不对称可湿敷料的制造工艺示意图。b）不对称可湿敷料的形态和润湿性表征。c）敷料的WVTR和d）防止细菌粘附试验。e）将PVB/PDMS敷料施用于手指关节上的照片。f）PVB/PDMS敷料的应力-应变曲线，g）静水压力和WVTR。

图14.a）TENGs收集能量的示意图。b）各种功能层的透气性试验。c）反复清洗后TENGs的输出电压和电流信号。d）电子皮肤示意图。e）PVDF纳米纤维膜的SEM图像。f）防水和透气性演示，g）电子皮肤的弹性性能展示。图片显示附着在h）电路板和i）弯曲的人手上的电子皮肤能够映射各种触摸事件。通过手动敲击作为电源的电子皮肤像素以j）点亮50个LEDs和k）驱动电子手表。