导语
本期内容，易丝帮精选了东华大学覃小红教授团队2023年8月-2024年1月发表的6篇研究论文。主要介绍了静电纺丝纳米纤维在太阳能蒸发器、空气过滤器、传感器和发电机等方面的最新进展，供大家了解学习。
1、Nano Letters ( IF 10.8 )：棉/纳米纤维核壳纱线基高性能太阳能蒸发器实现动态水净化与长效阻盐
➣挑战：太阳能界面光热水蒸发技术是解决该问题的最佳方案之一。然而，在实际应用过程中，自然环境下波动水面可能造成光热蒸发器的倾倒与翻转、连续长期运行时产生盐分析出，造成光热蒸发器损伤与蒸发性能降低。
➣方法：东华大学覃小红教授、王黎明研究员团队通过设计构建具有水下亲气表面的棉/纳米纤维亲/疏水核壳结构纱线，同时实现自漂浮、自隔热和可控供水，实现在动态水环境下高效蒸发。
➣创新点1：亲/疏水核壳纱线的亲水棉芯中存在大量毛细管水通道，疏水的纳米纤维壳层可在水下储存空气形成隔热层，减少热量向水体的散失。这种独特的亲/疏水核壳结构纱线可同时实现可控供水、稳定漂浮、减少热散失，热传导降低至70.18 W m-2。
➣创新点2：通过调整棉芯暴露长度进一步优化亲/疏水壳核纱线基光热蒸发器的蒸发性能，在一个太阳光强度下，光热蒸发速率可达2.26 kg m-2 h-1。
➣创新点3：在动态水环境下，亲/疏水壳核纱线基自漂浮界面光热蒸发器展现出稳定的自漂浮性能（超过24h），水收集速率达到14.17 kg m-2 day-1。
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c04748
2、Advanced Science ( IF 15.1 )：先进冷却纺织品:机制、应用和前景
➣挑战：高温环境对人类健康和安全构成重大风险。在极端高温下，人体调节温度的自然能力会被淹没，导致中暑、脱水，甚至死亡。因此，开发有效的个人热湿管理系统对于维护人类健康至关重要。
➣主要内容：东华大学覃小红教授、张雪萍研究员，概述了基于纺织品个人冷却系统的当前进展，主要关注分类、机制和制造技术。此外，还强调了挑战和潜在的应用场景，为个人制冷纺织品的进一步发展和最终工业化提供了有价值的见解。
https://doi.org/10.1002/advs.202305228
3、Nano Energy( IF 17.6 )：防雾霾多级结构纳米纤维空气过滤器，可用于自供电窗纱
➣挑战：纳米纤维空气过滤器由于具有比表面积大、孔隙率大、孔径通道高度连通等优点而受到广泛关注。但其单一的层间结构结构受到过滤性能的限制，产率低。
➣方法：东华大学覃小红教授&中科院纳米能源所蒲雄研究员等人合作，利用自由表面静电纺丝连续制造，设计了一种基于摩擦电致多层复合结构的纳米纤维纱窗(T-MLNS)。
➣创新点1：加入摩擦电荷(活性型)后，T-MLNS对气溶胶的吸附能力增强。此外，在物理机制(被动型)下，MLNS由更细的纤维层构成，用于精确过滤，中间的纤维层更粗，便于气流通过。
➣创新点2：在主动式和被动式机制的协同作用下，T-MLNS延长了使用寿命，用于精确捕获超细气溶胶(直径:0.26µm)，过滤效率提高至99.9%。
➣创新点3：集成的多区域结构设计创造了一个图案形状的纤维网，从而获得出色的透气性(~100 mm s-1)、高透光率(> 60%)和强大的机械性能。
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.109230
4、Small ( IF 13.3 )：纳米纤维薄膜构建垂直界面蒸发器，实现高效太阳能蒸发、全向太阳能吸收和超高盐度盐水淡化
➣背景：太阳能驱动的界面海水淡化被广泛认为是解决全球水危机的一项有前途的技术。
➣方法：东华大学覃小红教授&王黎明教授提出了一种新型基于静电纺丝纳米纤维的一体化垂直界面太阳能蒸发器，具有高蒸汽发生率、稳定的全向蒸发和持久的超高盐度盐水淡化能力。
➣创新点1：将电纺纳米纤维收集到管状结构中，然后喷涂致密的交联聚乙烯醇薄膜，这使得它们足够坚固，以制备垂直阵列蒸发器。
➣创新点2：一体化蒸发器将单个毛细管作为一个单元，形成多个热定位界面和蒸汽消散通道，实现水的区域加热。因此，即使在全向阳光下，纯水中的蒸汽产生率也超过 4.0 kg m−2 h−1，并且优于现有蒸发器。
➣创新点3：由于毛细管力的强大作用，光热层中的盐离子可以有效地通过毛细管输送到水中，随后与大量水交换，从而确保在25 wt%浓度的盐水中，在300分钟内具有超高的脱盐率。
https://doi.org/10.1002/smll.202307005
5、Engineering ( IF 12.8 )：基于热电织物的多功能、可穿戴和无线传感系统
➣挑战：柔性热电材料在智能可穿戴设备中发挥着重要作用，如可穿戴发电、自供电传感和个人热管理。然而，随着物联网(IoT)和人工智能(AI)的快速发展，对可穿戴电子产品的舒适性、多功能性和可持续运行提出了更高的标准，要满足目前报道的热电器件的所有要求仍然具有挑战性。
➣方法：东华大学覃小红教授、王黎明研究员提出了一种基于热电针织织物的多功能、可穿戴和无线传感系统，其透气性超过600 mm·s−1，拉伸性为120%。该装置与无线传输系统相结合，通过手机应用程序(APP)实现对人体呼吸的自供电监测。
➣创新点1：该设计集成热电系统，将光热转换与被动辐射冷却相结合，实现由太阳能驱动的面内温差供电，并通过APP监测室外阳光强度。
➣创新点2：此外，基于针织面料的各向异性，解耦了在太阳照射下变形时的电阻和热电压的复杂信号，使该设备能够通过APP对运动员的户外运动进行监测和优化。
https://doi.org/10.1016/j.eng.2023.05.026
6、Nano Energy( IF 17.6 )：可编织的纳米纤维包芯纱湿气诱导发电机
➣挑战：近年来基于水与材料或电极的相互作用，将湿气（气态水）中的化学能转化为电能的技术引起了研究者的广泛关注。然而，现存主要的湿气诱导发电器件通常基于膜的三明治结构或块状结构，往往不易用于服装上的可穿戴器件，同时缺乏穿戴舒适性。
➣方法：东华大学覃小红教授、王黎明研究员团队与新加坡国立大学Tan Swee Ching教授团队合作，采用对喷静电纺丝技术制备了一种基于静电纺纳米纤维包芯纱的纱线状湿气诱导发电机（YMEG）。
➣创新点1：长度为2 cm的纱线器件通过湿气诱导金属电极与纳米纤维负载物的弱化学反应，产生0.8 V的开路电压和14.3 μA/cm2的电流密度，可直接用于小型电子器件的供电。
➣创新点2：有序排列的纱线发电机可以方便嵌入织物，并同时实现电流和电压的协同增加，为纱线状湿气诱导发电机可穿戴器件的规模化集成应用提供了新思路。
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108748
