导语

本期内容，易丝帮精选了香港城市大学楼雄文教授、东南大学赵东亮教授、哈尔滨工业大学朱嘉琦教授、中科院纳米能源所李琳琳和东华大学李耀刚教授团队的5篇研究论文。主要介绍了纳米纤维在个人热管理、植入式传感器、导热膜、电化学传感和高效催化剂等方面的最新研究进展，供大家了解学习。

1、东南大学赵东亮教授团队ACS Nano ( IF 17.1 )：一种分层纳米纤维自清洁纺织品，在高温和寒冷环境中实现有效的个人热管理

➣挑战：最近，气候变化使气温越来越严峻，导致户外个人热管理的需求不断增长。然而，设计能够在极热和极冷环境下实现个人体温调节而不消耗能源的纺织品，仍然是一个巨大的挑战。

➣方法：东南大学赵东亮教授团队制备了一种具有改进的隔热和辐射热管理功能的分层纳米纤维(HNF)纺织品，用于在高温下有效的个人热管理。

➣创新点1：该纺织品由辐射冷却层、中间保温层和辐射加热层组成，其中多孔木质纤维素气凝胶膜(LCAM)作为中间层，导热系数低(0.0366 W·m^-1·K^-1)，在寒冷天气下保证较少的热量损失，在炎热天气下阻挡外界热量。

➣创新点2：聚二甲基硅氧烷(PDMS)的引入提高了大气窗口辐射冷却层的热辐射率(90.4%)，并赋予其完美的自清洁性能。

➣创新点3：户外测试表明，HNF纺织品在炎热环境下比白棉可实现降温7.2℃，在寒冷环境下比黑棉保暖高达12.2℃。

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c05460

2、中科院纳米能源所李琳琳 Small ( IF 13.3 )：“可生长”的植入式传感器用于血液动力学监测

➣挑战：实时、准确地监测病人的血液动力学状态，能够帮助及时进行疾病诊断和预后评估。但是，要实现“实时、及时”，仍然是一个挑战。

➣方法：中国科学院北京纳米能源与系统研究所李琳琳团队开发了一种可植入式、通过“可生长”的护鞘结构固定压电传感器，达到血管无约束目的的压电血液动力学传感系统，将采集的血管敏感压力信号实时传输到手机APP，实现了血液动力学的监测。

➣创新点1：利用聚偏氟乙烯纳米纤维在脉动动脉周围圆周排列制成的压电传感器能够灵敏地感知机械信号，而受叶鞘结构和功能启发的可生长鞘具有弹性和保形形状，能够适应动态生长的动脉血管，避免生长收缩。

➣创新点2：通过这一传感系统对实验动物大鼠、兔的动脉血液动力学进行监测。在大鼠上实现了连续2周的高精度和高稳定性无线监测，3个月植入时程内未对动物造成任何不良影响。

https://doi.org/10.1002/smll.202304752

3、哈尔滨工业大学朱嘉琦教授团队Chem. Eng. J.（15.1）：仿生坚固、高导热 BNNS/PBO 纳米纤维薄膜，具有优异的热稳定性、耐磨性和可调节的光热性能

➣挑战：导热薄膜是放置在热源和散热器之间的重要界面材料，用于解决散热问题，特别是对于狭窄空间中的电子设备。然而，开发一种兼具高导热性、良好机械强度和优异电性能的导热膜，仍然是一项具有挑战性的任务。

➣方法：哈尔滨工业大学朱嘉琦教授和曹文鑫将聚多巴胺(PDA)纳米粒子功能化氮化硼纳米片(BNNS)和聚对苯并二氮唑(PBO)纳米纤维通过脱质子和热压技术的组合策略制备复合薄膜。

➣创新点1：所得BNNS@PDA/PBO纳米纤维复合膜的面内导热系数为45.15 W/(m·K)。制备的薄膜还表现出可调的光热转换性能(70 °C上升@0.5 W/mm2 120 s)。

➣创新点2：多功能结合其优越的性能，突出了BNNS@PDA/PBO纳米纤维复合薄膜在热管理应用中的巨大潜力，例如小型电子设备，智能可穿戴设备和光热治疗。

https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.145916

4、东华大学李耀刚教授&侯成义研究员Mater. Horiz. (IF 13.3 )：分层费马螺旋结构电化学传感纤维，实现汗液捕获和多生物标记物监测

➣挑战：具有高柔韧性和高舒适性的智能纤维是目前制造电化学传感器的理想材料，但对人机界面处的流体输送研究较少，而这对于持续稳定的监测和皮肤舒适性具有重要意义。

➣方法：东华大学李耀刚教授&侯成义研究员报道了一种具有特殊芯鞘结构的电化学传感纤维，其外层由具有分层费马螺旋结构的纳米纤维缠绕，具有优异的导湿性。内层以碳纳米管纤维为基础，表面覆盖有三维还原氧化石墨烯褶皱，经过酶、选择性膜等活性材料的修饰后，具有良好的传感性能。

➣创新点1：这种纤维可以有效地捕获汗液，只需0.1 μL的汗液就可以激活该设备，并且响应速度非常快(1.5 s)。

➣创新点2：该纤维进一步集成到服装中，构建了一个无线汗液检测系统，可以稳定监测汗液中的六种生理指标(葡萄糖、乳酸、Na⁺、K⁺、Ca²⁺、pH)。

https://doi.org/10.1039/D3MH00989K

5、香港城市大学楼雄文Angew (IF 16.6 )：通过静电纺丝技术制备超疏水、高导电性的纤维膜催化剂用于电化学CO₂还原

➣挑战：目前，铜（Cu）是电化学制备多碳产物最有效的催化剂。然而相关反应涉及多步质子/电子转移过程，动力学缓慢，且与析H₂反应竞争。此外，由于CO₂在水中的溶解度低，催化剂表面CO₂浓度通常不足，导致析H₂严重。

➣方法：香港城市大学楼雄文教授和新加坡南洋理工大学研究人员开发了一种超疏水、高导电性的由CuO纳米球、PTFE和碳纳米管(CNT)组成的纤维膜催化剂，其中几乎所有的CuO纳米球都镶嵌于超疏水且导电的PTFE纳米纤维表面。

➣创新点1：几乎全部CuO纳米球都修饰有TPI，实现了TPI效率的最大化，极大地提高了CuO表面的CO₂浓度，突破了传统方法只能创造少量TPI的局限性。

➣创新点2：同时得益于该膜催化剂优异的导电性、传质特性、CuO的高度可及性和高负载量，其电催化CO₂还原的多碳产物选择性和分电流密度相比于未修饰的CuO得到了极大提高。

https://doi.org/10.1002/anie.202302128