导语

本期内容，易丝帮精选了中科院福建物质结构研究所吴立新研究员、德国拜罗伊特大学邓超、西南大学康燕堂教授、济南大学王鹏和清华大学林元华教授团队在国际期刊《Advanced Functional Materials》发表的5篇论文。主要介绍静电纺丝技术在辐射冷却、高效过滤、伤口敷料、传感器等方面的研究进展，供大家了解参考。

1、中科院福建物质结构研究所吴立新&翁子骧：集高相变和蒸发效率于一体的广谱仿生多分散辐射冷却纤维膜

➣挑战：由于其易于加工和可调的结构配置，静电纺膜广泛应用于个人和建筑应用的热管理辐射冷却膜。然而，纤维尺寸分布窄、固有疏水性和多功能性不足等内在限制导致了挑战，包括太阳光谱覆盖不足、反射率低、水分传输能力受限以及缺乏动态调节。

➣方法：中科院福建物质结构研究所吴立新、翁子骧通过射流分裂方法制造了一种具有广泛纤维尺寸分布的分叉静电纺丝膜，提供了更广泛的太阳光谱覆盖范围。受维管束植物蒸腾作用的启发，设计了仿生梯度润湿性和多孔结构，显着提高了水分蒸发效率。

➣创新点1：通过结合静电纺丝-喷涂技术，相变微胶囊（PCMs）的负载能力高达70 wt.%，成功地集成到纤维中，相变焓（ΔHm）为111.8 J g−1。

➣创新点2：优化后的膜具有94.0%的太阳反射率，厚度仅为0.2 mm，同时提供93.6 W m−2的辐射冷却功率和392.5 W m−2的蒸发冷却功率，使皮肤温度降低5.7 ~ 17.4℃。

➣创新点3：该材料集广谱覆盖、高反射率、高效蒸发和低厚度相变焓于一体，在个人热管理和建筑节能应用方面具有巨大潜力。

https://doi.org/10.1002/adfm.202510443

2、德国拜罗伊特大学邓超：用于气溶胶过滤的仿生湿法静电纺丝短纤维混合网络

➣挑战：使用空气过滤器去除颗粒物是保护公众健康的一项关键战略。然而，设计基于纤维的过滤器通常需要平衡过滤效率和压降，这仍然是一个重大挑战。

➣方法：德国拜罗伊特大学邓超团队受企鹅羽毛微观结构的启发，提出了一种具有仿生结构的可扩展和创新的湿法混合纤维网络（WHFN）空气过滤器。

➣创新点1：采用两亲性双嵌段共聚物调节疏水静电纺短纤维的表面电荷和表面能，有效缓解水性加工系统中的纤维聚集。同时，静电排斥作用确保粗短纤维之间形成的大孔隙被静电纺丝短纤维均匀地分配，从而形成孔径分布均匀的混合纤维网结构。

➣创新点2：WHFN 表现出优异的性能，包括高过滤效率（PM1 为 91.91%，PM2.5 为 100%）、低压降（92.6 Pa）和强大的机械强度（7.5 MPa）。这项工作为制造具有前景广阔的高性能湿法过滤器提供了一种简单有效的策略。

https://doi.org/10.1002/adfm.202511218

3、西南大学康燕堂教授&徐立群教授&鲁志松教授：一种多层反应性敷料，用于可编程渗出控制和感染创面再生治疗

➣挑战：渗出液在伤口愈合中起双重作用。当过量存在时，它会导致组织过度水化，从而加重感染和损伤。相反，分泌物不足可能导致瘢痕形成并阻碍愈合过程。传统的伤口敷料缺乏适应伤口水分需求变化的能力。

➣方法：西南大学康燕堂教授、徐立群教授、鲁志松教授合作，开发了一种动态相位切换智能敷料，可以在排液和保湿模式之间动态切换，帮助维持最佳的愈合环境。

➣创新点1：该敷料由三层功能层组成：底层是在织物衬底上装载疏水性药物（ATRA）的聚吡咯（PPy）膜，中间层是多孔静电纺聚丙烯腈（PAN）纤维，顶层是涂有活性Mg颗粒的层。

➣创新点2：由于不对称的润湿性和孔径梯度，这些层形成了单向流体通道。与渗出液接触后，Mg颗粒反应形成Mg(OH)2，增加局部pH值和温度，促进蒸发，并触发PAN和PPy层的变化，将敷料从排水模式转变为保留模式。

➣创新点3：这种分泌物反应系统有效地管理伤口液体，减少感染和炎症，并加速大鼠感染伤口的愈合。多层反应性敷料在复杂创面渗出处理中具有潜在的临床应用价值。

https://doi.org/10.1002/adfm.202514784

4、济南大学王鹏&浙江理工大学孟垂舟等人：基于透气纳米纤维平台的快速响应、高稳定性温度传感器

➣挑战：柔性温度传感器在人机交互和防灾系统中具有巨大的应用潜力。然而，缓慢的响应速度使其难以快速响应人类健康状况，并且难以在各种环境中保持其稳定性，限制了其使用范围。

➣方法：济南大学王鹏&浙江理工大学孟垂舟等人，以静电纺丝纳米纤维为基底，通过引入定向 BNNS 提升热传导、添加 PANI/G 实现高灵敏度、覆盖 TPU/SiO₂纳米纤维增强稳定性，最终获得了可用于人体长期监测、呼吸监测及电池测温的柔性温度传感器。

➣创新点1：将高导热取向氮化硼纳米片（BNNS）引入热塑性聚氨酯（TPU）纳米纤维中，提高了响应速度（0.32 s）；通过在石墨烯(G)中加入聚苯胺（PANI），实现了高灵敏度（0.077°C−1）。

➣创新点2：利用TPU/二氧化硅（SiO2）纳米纤维覆盖传感层并采用直接打印制备方法，实现了高稳定性和高信噪比（SNR）。

➣创新点3：此外，具有高可见光反射率的TPU/SiO2纳米纤维和TPU/BNNS纳米纤维使传感器具有出色的人体热管理能力，与标准服装相比，在室外条件下可将体温降低5°C。

https://doi.org/10.1002/adfm.202512296

5、清华大学林元华教授等人：熵辅助柔性纳米纤维电介质实现高性能应变传感

➣挑战：陶瓷具有显著的特性，包括高温稳定性、强耐化学性和优异的耐磨性，使其在各种应用中具有很高的前景。然而，陶瓷的脆性在充分发挥其在可穿戴设备和无限制负载环境中的应用潜力方面存在重大障碍。

➣方法：清华大学林元华教授等人，提出了一种熵辅助策略来实现Bi4Ti3O12基介电纳米纤维的柔性。

➣创新点1：纳米纤维中原子构型熵的增强激发了有利的结构变化，包括细化晶粒和大量非晶成分的发展，显著改善了陶瓷纳米纤维的柔韧性和功能性能。

➣创新点2：柔性高熵纳米纤维使高性能电容应变传感器的开发具有卓越的响应灵敏度（1.62 kPa−1），25-350°C的宽温度范围适应性，以及超过3000次循环的优异抗疲劳性。

➣创新点3：重要的是，这种熵驱动方法有望推动柔性功能陶瓷的发展，超越了无定形二氧化硅和氧化铝等简单氧化物。

https://doi.org/10.1002/adfm.202507617