导语
本期内容,易丝帮精选了纽约州立大学宾汉姆顿分校张浦教授、东华大学曾泳春教授、北京林业大学蒋建新教授和华中科技大学胡先罗教授团队的5篇研究论文。主要介绍了纳米纤维在柔性电子、智能纺织品、智能口罩、压阻传感器和电池隔膜等方面的最新研究进展,供大家了解学习。
1. 纽约州立大学宾汉姆顿分校张浦教授 Adv. Funct. Mater. ( IF 19.0 ):嵌入液态金属纤维网络的轻质柔性导电复合材料
➣挑战:液态金属复合材料是一种很有前途的柔性导体,应用于柔性电子、传感器和软机器人。现有的液态金属复合材料通常具有高体积分数的液态金属,这不仅增加了密度,而且增加了材料成本。
➣方法:纽约州立大学宾汉姆顿分校张浦教授合成了嵌入液态金属纤维网络的轻质高导电性复合材料。
➣创新点1:这种新型液态金属复合材料由嵌入柔性橡胶基体中的相互连接的液态金属纤维网络组成。液态金属纤维网络为电子提供了超轻量的导电通道。
➣创新点2:实验表明,该柔性导电复合材料具有接近应变不敏感的电导和优良的循环稳定性。复合薄膜在可拉伸互连、电极和传感器方面的潜在应用。
https://doi.org/10.1002/adfm.202308128
2、国立台北工业大学Chi-Ching Kuo等人Prog. Mater. Sci. ( IF 37.4 ):钙钛矿及其功能复合材料在智能纺织品中的全面综述
➣背景:智能纺织品由多结构功能材料组成,能够对环境、化学和物理刺激产生感官反应和能量,使其非常适合光、实时和身体护理点的智能诊断,具有主动物联网(IoT)连接。
➣主要内容:国立台北工业大学Chi-Ching Kuo等人综合评述了钙钛矿合成、纤维制造、复合材料制备、优化、表征技术、可扩展策略和智能纺织品集成等关键方面,这些方面在技术上引领了智能纺织品的进步。
➣详细内容1:对钙钛矿材料、智能纺织制造、稳定性、耐用性和舒适性以及可扩展性和实时集成挑战等领域的最新进展进行了分析。
➣详细内容2:最后,本综述对智能纺织品在物联网、人工智能和智能技术驱动应用领域的最新突破、当前瓶颈、机遇和未来方向提供了重要见解。
https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2023.101206
3、东华大学曾泳春教授&加州大学洛杉矶分校陈俊教授Nano Lett.(10.8):通过智能口罩追踪流感症状的进展
➣背景:在物联网和人工智能时代,以个性化方式提供生物监测和治疗的可穿戴生物电子正在使用机器学习算法进行数据驱动的临床诊断。智能口罩有望通过监测呼吸和体温来追踪流感症状的进展。
➣方法:东华大学曾泳春教授&加州大学洛杉矶分校陈俊教授介绍了一种由超灵敏纤维温度传感器制成的无线一体式传感面罩(WISE面罩)。
➣创新点1:WISE口罩具有非凡的热敏性、出色的透气性和佩戴舒适性。它提供高度灵敏的体温监测和呼吸检测功能。
➣创新点2:利用物联网和人工智能的进步,WISE口罩通过定制的柔性电路、深度学习算法和用户友好的界面进一步展示,可以持续识别呼吸和体温的异常。
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c02492
4、北京林业大学蒋建新教授&王堃教授Chem. Eng. J.(15.1):具有“壳核”纳米结构的仿生鳞片状多糖高灵敏度压阻传感器
➣背景:纳米纤维膜是构建典型三维导电网络的理想载体。充分利用三维网络结构在压力下增加的压缩空间,有利于传感器的传感功能和灵敏度的扩展,满足防水功能和抗菌作用的要求。
➣方法:北京林业大学蒋建新教授&王堃教授团队受仿生鳞片状纳米结构的启发,开发出具有优异焦耳加热性能、热效率和高导电性的多糖基压阻材料,在实际应用中为智能皮肤或软体机器人提供了一种具有变色功能的潜在指示材料。
➣创新点1:由于聚吡咯(PPy)在电纺纳米纤维上原位聚合而形成稳定的核壳结构,赋予压阻传感器(s-PGG@PPy)宽压力范围(0.13-128.46 kPa)、高灵敏度(52.42 kPa)−1 ) 和快速响应时间 (26 ms)。
➣创新点2:另外,设计s-PGG@PPy并联组成一个具有指示功能的手套,随着手指压力的变化,显示出不同的亮度。
https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.146572
5、华中科技大学胡先罗教授Mater. Today Phys.(11.5):快速热响应隔膜,用于长寿命和安全的锂金属电池
➣挑战:离子液体电解质由于其优越的稳定性和安全性,特别是在高温下,成为商用碳酸盐电解质的可行替代品。然而,它们对目前广泛使用的聚烯烃基隔膜的亲和力较差。
➣方法:华中科技大学胡先罗教授报告了一种快速热响应隔膜的合理设计和制造,能够抑制锂枝晶的生长和减缓热传播,从而降低热失控的风险。
➣创新点1:该隔膜由具有优异储热能力的相变材料电纺丝膜和具有快速传热特性的六方氮化硼纳米片导热改性层组成。这种独特的热传导和储热集成使得功能隔膜具有减轻热点和抑制LMBs循环时锂枝晶生长的吸引力。
➣创新点2:此外,装有热响应隔膜的袋状电池,以及数值模拟,验证了LMBs的安全性和循环寿命大大提高。
https://doi.org/10.1016/j.mtphys.2023.101256