导语

本期内容，易丝帮精选了香港城市大学胡金莲教授团队2024年3月发表的4篇高分论文。主要介绍了纳米纤维在纳米发电机、可穿戴电子产品和纺织品等方面的最新进展，供大家了解学习。

1、Advanced Materials ( IF 29.4 )：纳米纤维压电和摩擦电应用的新趋势

➣挑战：纳米纤维具有良好的可设计性、可控制的形态、大的比表面积和独特的物理化学性质，为PTEGs的各种高级应用提供了广阔的平台。然而，纳米纤维基PTEGs的进一步发展受到从材料设计到器件集成等技术难题的限制。

➣主要内容：香港城市大学胡金莲教授团队系统地综述了近年来基于静电纺纳米纤维的PTEGs的研究进展。

➣要点1：首先介绍了PTEGs的机理以及纳米纤维和纳米器件的优点，包括高透气性、防水性、可扩展性和热湿舒适性。

➣要点2：总结了纳米纤维PTEGs在能量采集器、个性化医疗、个人防护设备和人机交互等方面的应用。基于纳米纤维的PTEGs仍然面临着许多挑战，如能源效率、材料耐久性、器件稳定性和器件集成。

➣要点3：最后，讨论了PTEGs的研究与实际应用之间的差距，并提出了新兴趋势，为智能可穿戴设备的发展提供了一些思路。

https://doi.org/10.1002/adma.202401264

2、ACS Nano ( IF 17.1 )：钙钛矿纳米晶体诱导核壳无机有机纳米纤维用于高效能量收集和自供电监测

➣背景：新兴可穿戴电子领域需要柔性、轻便、大容量、耐用且舒适的日常使用电源，这使得其在电子皮肤、自供电传感和生理健康监测等领域得到广泛应用。

➣方法：香港城市大学胡金莲教授团队采用一步静电纺丝辅助自组装的方法，制备了具有核壳和生物相容性的Cs2InCl5(H2O)@PVDF-HFP纳米纤维(CIC@HFP NFs)。

➣创新点1：以无铅Cs2InCl5(H2O)为诱导剂，CIC@HFP NFs在单轴方向上表现出β相增强和自对准的纳米晶体。研究发现Cs2InCl5(H2O)和PVDF-HFP之间的氢键诱导了自动排列良好的偶极子，并稳定了CIC@HFP NFs中的β相。

➣创新点2：人体运动进一步证实了能量收集和自供电监测性能，展示了其在生物力学能量收集和自供电传感方面的应用前景。

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c09935

3、 Nano-Micro Letters ( IF 26.6 ) ：用于被动蒸发冷却的 MXene 工程膜

➣挑战：利用高发射率结构材料的热调节纺织品已成为个人冷却管理有前途的候选者；然而，由于水分输送能力不足，影响了其热生理舒适性，阻碍了其发展。

➣方法：香港城市大学胡金莲教授团队设计了一种由Mxene工程静电纺丝技术实现的润湿性梯度感应二极管(WGID)膜，可以促进散热和排湿运输。

➣创新点1：所制备的WGID膜在干燥状态下可获得1.5°C的冷却温度，在湿润状态下可获得7.1°C的冷却温度，这主要归功于其在MIR范围内高达96.40%的高发射率，优越的导热系数（0.3349 W m−1 K−1），以及单向输湿性能。

➣创新点2：通过热辐射、传导、蒸发等多种散热途径实现零能耗的个人散热管理。

https://doi.org/10.1007/s40820-024-01359-8

4、Advanced Functional Materials ( IF 19.0 )：水合响应丝纤维的仿生设计及其在致动器和自调节纺织品中的作用

➣挑战：在许多天然纤维基材料中已经发现了水合诱导的形状变形行为，但这种智能行为在生物聚合物再生纤维中缺乏研究。

➣方法：香港城市大学胡金莲教授团队旨在制造一种半晶体结构，其中β-片状晶体嵌入无定形α-螺旋/随机线圈中，并具有天然丝中存在的各向异性组织。这种设计方法使丝纤维具有足够的水响应性和力学性能，可以满足缝制、织造等工程加工的需要。

➣创新点1：所得丝纤维在断裂应变约100%时拉伸强度高于104 MPa，表现出明显的韧性。水响应丝纤维的形状恢复率高达 83%，在水驱动循环收缩过程中产生高达 18 MPa 的最大驱动应力，优于大多数传统天然纺织纤维。

➣创新点2：基于合适的机械性能和水响应性的集成，再生丝纤维在水驱动致动器、人工肌肉和智能织物中显示出潜在的应用前景。

https://doi.org/10.1002/adfm.202401732