导语

本期内容，易丝帮精选了南京大学朱嘉教授、清华大学任天令教授、复旦大学车仁超教授、青岛大学吴广磊教授和南京林业大学熊燃华教授团队在Nature子刊、AFM期刊发表的5篇“静电纺丝”顶刊论文。主要介绍静电纺丝技术在冰川保护、人机交互、电磁波吸收和细胞内递送等方面的研究进展，供大家了解参考。

1、南京大学朱嘉教授团队Nature Water：冰川保护材料面临的挑战

➣挑战：随着全球气候变暖，冰川（特别是小型冰川），对气候变化的敏感性显著增加，并正在快速融化退缩，因此，针对冰川的保护迫在眉睫。

➣方法：南京大学朱嘉教授、朱斌副教授发表评述文章，深入分析了冰川保护用材料所面临的挑战和所需具备的基本特性，同时也评估了将辐射制冷技术应用于冰川保护的可能性，为冰川保护用材料的发展开辟新道路。

➣创新点1：提出了通过工业静电纺丝技术制备基于醋酸纤维素（CA）的被动日间辐射冷却（PDRC）材料，通过精确调控材料的微纳结构特性，提供高RSolar。

➣创新点2：经过微观结构设计与调控的CA基PDRC材料具有超疏水性能，其水接触角可高达148.6°，接近超疏水状态，显著优于PET、PP等传统材料。

➣创新点3：在冰川保护中，材料需要具有光谱特性和超疏水性能，还需能抵御机械冲击。以CA基PDRC材料为例，可在其设计中引入抗穿刺层，提高其长期有效性和耐用性，确保在恶劣且布满碎片的环境中，也能长期发挥保护作用。

➣创新点4：在CA基PDRC材料，其原料为天然植物，具有优异的可生物降解性能，且可通过卷对卷工业静电纺丝工艺实现规模化生产，这既带来了环境效益，又提高了生产效率。

https://doi.org/10.1038/s44221-025-00387-x

2、清华大学任天令教授Nat. Commun.：一种智能混合织物腕带系统，通过热封装实现符合人体工程学的人机交互

➣挑战：手势识别利用人手固有的灵巧性，在人机交互中起着至关重要的作用。然而，现有系统在舒适度、可穿戴性和日常无缝集成方面，难以满足用户的期望。

➣方法：清华大学任天令教授、杨轶副教授和刘厚方研究员，提出了一种基于智能混合织物腕带系统的手写识别技术，该系统将静电纺丝膜传感器集成到纺织品中开发智能织物，实现智能功能。

➣创新点1：研究提出了一种热封装工艺，将多个纺丝膜粘合在一起，不需要额外的材料，保证了纺丝膜传感器的轻质、透气性和拉伸性。

➣创新点2：识别算法实现了对字母的精确手写识别，准确率达到96.63%。该系统代表了人体工程学和用户友好的可穿戴设备的发展向前迈出的重要一步，以增强人机交互，特别是在虚拟世界中。

https://doi.org/10.1038/s41467-024-55649-1

3、复旦大学车仁超教授Adv. Funct. Mater.：排列良好的磁立方，用于高频磁调制

➣挑战：磁有序调制对于提高材料和器件的功能是必不可少的。然而，由于磁性自聚集，通过空间操作实现对纳米结构中磁体方向和定位的精确控制仍然是一个重大挑战。

➣方法：复旦大学车仁超教授团队，提出了一种在外加电场作用下定量调节喷雾流中作用于颗粒的粘性力的策略，通过修改动能来定制空间分布。

➣创新点1：这是一种通用方法，适用各种大小和形状的颗粒，包括立方体、球体、椭圆形、花生形状，范围从几十纳米到几微米。微磁模拟验证了磁性单元的纳米级间距和相应的磁相互作用，为空间分布与磁损失之间的关系提供新见解。

➣创新点2：Fe-3@C@Fe管中排列良好的铁磁立方体之间的磁交换耦合导致饱和磁化强度成倍增强，磁导率显著提高两个数量级，特别是在高频时。丰富的非均相界面引发极化效应，协同促进电磁吸收能力的提高。

https://doi.org/10.1002/adfm.202424594

4、青岛大学吴广磊教授等人Adv. Funct. Mater.：电磁波吸收中杂原子优化异质界面的协同极化弛豫

➣挑战：杂原子和异质界面特性的调控已成为增强电磁波吸收的一种有前途的策略。然而，如何精确控制杂原子掺杂以及充分了解杂原子与异质界面之间的协同机制仍然是一个挑战。

➣方法：青岛大学吴广磊教授团队提出了一种通过杂原子优化来增强协同极化弛豫的新策略，为设计具有杂原子优化异质界面的先进EMW吸收材料提供了有价值的见解。

➣创新点1：在不同的气氛（NH3, H2/Ar, Ar）下，通过热解铁基金属有机骨架，合成了N和O杂原子修饰的纳米纤维基Ni-Fe纳米立方。N、O杂原子通过调节电子结构和多样的异相结构，在协同极化效应中起着至关重要的作用。

➣创新点2：Fe2N@Ni3Fe/CNFs在2.3 mm处表现出优异的EMW吸收，最小反射损耗为−56.75 dB，有效吸收带宽为6.7 GHz。由于其独特的纤维网络结构，这些材料具有显着的耐腐蚀性。

https://doi.org/10.1002/adfm.202500304

5、南京林业大学熊燃华教授Nat. Protoc.：光热电纺纳米纤维，用于高效细胞内递送

➣挑战：利用光热纳米颗粒（NPs）富集于细胞表面进行光穿孔，光热NPs产生的瞬时光热效应可以将功能性生物大分子温和地递送至活细胞中。然而，该光穿孔技术依赖于细胞与光热NPs的直接接触，这在临床应用中，特别是在癌症患者自体免疫T细胞功能化改造过程中，面临安全性和监管的诸多挑战。

➣方法：南京林业大学熊燃华教授提出了一种基于光热静电纺纳米纤维（PEN）介导的光穿孔技术。该技术通过将光热NPs嵌入静电纺纳米纤维中，作为细胞培养的基底，利用光热效应诱导细胞膜透化，进而有效递送生物大分子至各种细胞类型。

➣创新点1：通过将光热 NP 掺入生物相容性静电纺丝纳米纤维中，避免了与 NP 的直接细胞接触，从而在很大程度上缓解了安全问题。

➣创新点2：重要的是，与电穿孔相比，PEN光穿孔对细胞更温和，从而产生更高质量的基因工程细胞，具有更好的治疗潜力。

https://doi.org/10.1038/s41596-024-01115-7