导语

本期内容精选了东华大学丁彬教授、香港城市大学胡金莲教授、电子科技大学苏元捷教授、重庆大学余华教授、东南大学孙正明教授等团队的5篇研究成果。主要介绍了静电纺纳米纤维在防水透湿织物、仿生皮肤、智能纺织品及自供电触觉传感器等方面的应用进展，供大家了解学习。

1、东华大学丁彬教授&张世超研究员Adv. Mater. (IF 29.4)：具有摩擦电纳米结构的高性能防水、湿热舒适的纳米纤维/网

➣挑战：具有防水性和透湿性的类皮肤功能膜在各种应用领域的需求日益增长。然而，这种膜难以平衡防水性和透气性以及抵抗内部汗液运输的难题，导致热湿舒适性差。

➣方法：东华大学丁彬教授和张世超研究员，基于操纵带电液体的喷射和相分离，开发了一种由疏水性铁电纳米纤维膜和亲水性纳米纤维膜组成的纳米织物。

➣创新点1：通过将纳米级直径（约 22 nm）、小孔径和高孔隙率相结合，作者实现了膜的高防水性（129 kPa）和透气性（3736 g m^-2 d^-1）。

➣创新点2：该膜还能通过亲水排汗和摩擦电场极化的耦合作用，将大水簇分解为小水分子，从而促进汗液的吸收和释放，展现出出色的水分蒸发率（0.64 g h^-1）和湿热舒适度（比最先进的聚四氟乙烯膜低0.7℃）。

 https://doi.org/10.1002/adma.202305606

2、香港城市大学胡金莲教授Adv. Mater. (IF 29.4)：用于健康管理的仿生皮肤:出色的透气性、原位传感和大数据分析

➣挑战：开发智能可穿戴系统对人体健康管理具有重要意义。理想的健康监测贴片应具有高透气性、排湿功能、高灵敏度和舒适的用户体验等关键特性。然而，这样一个包含所有这些功能的贴片很少被报道。

➣方法：香港城市大学胡金莲，该研究利用先进的静电纺丝技术，集成仿生结构、纳米焊接技术、柔性电路设计、多功能传感功能和大数据分析，开发了一种用于健康管理的智能仿生皮肤贴片。

➣创新点1：通过控制纳米纤维的制备和构建仿生二级结构，所得纳米纤维膜与人体皮肤非常相似，表现出优异的透气/透湿性和单面排汗性能。

➣创新点2：此外，仿生贴片还具有对汗液代谢物(包括葡萄糖、乳酸和pH)的高精度信号采集能力；通过原位传感电极和柔性电路设计，可以精确测量皮肤温度、皮肤阻抗和肌电信号。

https://doi.org/10.1002/adma.202306435

3、电子科技大学谢光忠教授&苏元捷教授等人Nano Energy ( IF 17.6 )：集成核壳结构的智能纺织品，用于监测活性NO₂浓度和压力

➣挑战：能源危机和大气污染迫切需要进行低能耗和可扩展的有害气体检测。然而，现有的大多数气体传感器受限于巨大的功率供应和繁重的维护以及体积庞大。

➣方法：电子科技大学谢光忠教授&苏元捷教授等人采用同轴静电纺丝技术，将聚偏氟乙烯/锆钛酸铅(PVDF/PZT)核心层的压电传感与聚苯胺/聚乙烯吡咯烷酮(PANI/PVP)核心层的化学电阻传感在同一根纤维中同步、对称耦合，构建了核壳结构智能纺织品(CST)，实现了对NO₂气体压力和浓度的自主、同步监测。

➣创新点1：该方法对NO₂的检测灵敏度为0.32 ppm^-1，检出限低(~100 ppb)，选择性好。

➣创新点2：制备的CST具有良好的同时检测气体压力(57 mV/KPa)和浓度的能力。该研究为构建多功能环境传感器和多模态智能纺织品开辟了新思路。https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108788

4、重庆大学余华教授Nano Energy ( IF 17.6 )：通过自供电触觉传感器的盲文打字系统增强盲人协助

➣挑战：在可穿戴式人机界面的各种应用中，迫切需要帮助盲人交流的技术，使他们能够独立获取信息。然而，信号捕获限制和电源问题相关的挑战阻碍了盲通信研究的进展。

➣方法：重庆大学余华教授提出了一种基于新型摩擦电纳米发电机(TENG)的智能手指盲文打字系统。采用静电纺丝制备了可降解的摩擦纳米纤维薄膜，显著提高了传感器的灵敏度，提高了器件的整体转换效率。

➣创新点1：利用TENG作为传感器的一个显著优势是，它消除了对外部电源的需求，确保了系统运行的自给自足。此外，还基于TENG的高阻抗和弱电流特性，开发了专门的弱电信号处理电路。

➣创新点2：通过使用不同的敲击组合，用户可以创造单词，然后通过蓝牙技术将这些单词传输到移动设备上。通过引入这种创新的盲文打字系统，可改善盲人和弱视人士的信息可及性。

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108795

5、东南大学孙正明教授&张培根副教授Nano-Micro Lett.( IF 26.6)：多功能 MXene/C 气凝胶用于增强微波吸收和隔热

➣挑战：二维过渡金属碳化物和氮化物(MXene)已成为微波吸收(MA)材料有前途的候选者。但也存在阻抗匹配差、自堆叠倾向高、密度大等缺点。

➣方法：东南大学孙正明教授&张培根副教授将MXene纳米片加入到聚丙烯腈(PAN)纳米纤维中，通过PAN碳化组装成三维(3D)网络结构，得到MXene/C气凝胶。

➣创新点1：三维网络有效地扩展了微电流传输路径，从而增强了电磁波的导电损耗。此外，气凝胶丰富的孔隙结构显著改善了阻抗匹配，同时有效降低了Mxene基吸收剂的密度。

➣创新点2：EM参数分析表明，MXene/C气凝胶的最小反射损耗(RLmin)值为- 53.02 dB (f = 4.44 GHz, t = 3.8 mm)，有效吸收带宽(EAB)为5.3 GHz (t = 2.4 mm, 7.44 ~ 12.72 GHz)。MXene/C气凝胶的雷达截面积降低值可达12.02 dB m²。

➣创新点3：除了MA性能外，MXene/C气凝胶也表现出良好的保温性能，5mm厚的气凝胶在82℃下可以产生超过30℃的温度梯度。

https://doi.org/10.1007/s40820-023-01158-7