导语
本期内容，易丝帮精选了哈尔滨工业大学马军院士、吉林大学王策教授、清华大学伍晖教授和吉林大学孙鹏教授团队的4篇研究论文。主要介绍了纳米纤维在皮肤传感器、超快速油水分离、多功能柔性传感器等方面的最新研究进展，供大家了解学习。
1、吉林大学王策教授团队Nano Energy ( IF 17.6 )：具有定向排汗功能的全纳米纤维 Janus 纺织品，用于摩擦纳米发电机和自供电电子皮肤传感器
➣挑战：由于健康监测和疾病报警需求的增加，自供电表皮电传感器引起了广泛的关注。然而，电子皮肤与皮肤界面处的湿度积累会降低监测信号的稳定性和可靠性。吸湿和排汗仍然是需要解决的巨大挑战。
➣方法：吉林大学王策教授团队受植物内部结构输送水分的启发，通过连续静电纺丝/静电喷雾技术制备了全纳米纤维Janus纺织品，其孔径和亲水性沿厚度方向呈现梯度变化。
➣创新点1：Janus纺织品由具有小孔和亲水性的水解聚丙烯腈（HPAN）/六方氮化硼纳米片（BNNS）纤维膜、导电银纳米线（NW）层和具有大孔和疏水性的聚氨酯（TPU）纳米纤维膜构成。
➣创新点2：利用外部HPAN/BNNS层的排汗作用，将汗液从皮肤与Janus纺织品的界面输送到外界环境中，同时，内部TPU层阻挡返回的汗液，保持皮肤的干燥状态。从而实现了水分的定向输送。
➣创新点3：作为近皮肤侧，TPU作为另一摩擦电层，最优摩擦电输出达到78.10 V，0.16μA，3.31 W m-2。在粘接层的帮助下，Janus纺织电子皮肤可以很容易地附着在皮肤表面，产生稳定的运动和生理传感信号。
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108852
2、哈尔滨工业大学马军院士团队 Sci. Adv. ( IF 13.6 )：可生物降解静电纺超亲水纳米纤维膜，用于超快速油水分离
➣挑战：基于超亲水膜的分离技术是实现油水分离的有效措施，且已广泛应用于含油废水的处理工艺。然而，现有的油水分离膜虽然能够实现含油废水的有效净化，但其膜材料大多来源于化石资源，膜废料常被掩埋或焚烧，产生二次污染，不利于生态环境的可持续发展。
➣方法：哈尔滨工业大学马军院士、程喜全教授和邵路教授提出一种可按需生物降解的超亲水膜静电纺丝策略，制备出环境友好的超亲水聚乳酸纳米纤维膜（H-PLA-AS），对含有表面活性剂的水包油乳液有着优异的分离性能。
➣创新点1：该膜对水包正辛烷乳液呈现出2.1×104 L∙m-2∙h-1∙bar-1渗透通量，分离效率高于99.6%，将聚乳酸生物降解为乳酸的速率提高30%以上。
➣创新点2：聚氧化乙烯水凝胶的引入使膜表面与水分子之间形成的氢键数量增加了357.6 %，促进了聚乳酸疏水膜转化为超亲水膜，防止了膜污染并加速了乳化液通过膜的渗透。
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh8195
3、吉林大学孙鹏教授团队Nano Energy ( IF 17.6 )：防水透气多功能柔性传感器，用于水下触觉传感和氨气监测
➣挑战：柔性可穿戴多功能传感器在健康监测、电子皮肤、有害气体检测等领域发挥着重要作用。在结合优异的传感性能的同时，制备具有实用性能的电子设备以提高佩戴舒适度和对恶劣环境的适应性仍然是一个挑战。
➣方法：吉林大学孙鹏教授和赵留鹏提出了一种基于PA6复合纤维的多功能传感器，对不同的外部刺激具有出色的灵敏性。对于触觉传感器，通过引入间隔层，成功地调整了灵敏度和线性范围，将线性度提高了21.6倍。
➣创新点1：多层纤维基氨传感器由于其复杂而丰富的纤维结构，具有灵敏度高、检出限低的特点。这种多功能传感器利用了其外层疏水性PA6/PS复合纤维和内部吸湿性PA6纳米纤维的双重特性，有效地增强了其抗湿性。
➣创新点2：此外，该传感器的透气性和防水性使其在降雨监测、水下脉冲/行为监测等方面具有广阔的应用前景。
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108881
4、清华大学伍晖教授等人Nat. Commun. (IF 16.6)：大规模制备超细陶瓷纤维气凝胶
➣挑战：冰模板法具有较好的可扩展性和高通用性，可以在多孔结构材料的制备过程中实现精确的结构控制。但对于大尺寸制备，伴随着冷冻过程中温度梯度的消失和热传递的减少，冰晶生长将逐渐减慢甚至停止，从而严重限制了多孔结构材料的制备效率和厚度尺度。
➣方法：清华大学伍晖教授等团队提出了一种具有普适性的、可控的碎冰模板法，通过滚筒对纳米纤维浆料的旋转冷冻和冰破碎，以及碎冰和浆料混合后的重新冷冻铸造来大规模制备一种各向同性气凝胶。
➣创新点1：高冷冻速率的旋转滚筒冷冻和碎冰加入后的形成的多冰核生长位点能够有效提高冷冻效率，从而提高了大尺寸多孔结构材料的制备效率。
➣创新点2：所制备的Al2O3·SiO2纳米纤维气凝胶，表现出低密度、超弹性、良好的耐损伤性和抗疲劳性，以及超低的热导率。此外，该气凝胶在光学和热导率方面也观察到显著的结构各向同性。
https://doi.org/10.1038/s41467-023-41087-y
