导语

本期内容，易丝帮精选了近期发表于《Advanced Functional Materials》的5项前沿研究，聚焦静电纺丝与纳米纤维技术在多个领域的创新应用。内容涵盖神经修复、宽谱热管理、高温传感、高导热薄膜及电催化合成氨等方向，汇集了来自清华大学、山东大学、华中科技大学、复旦大学及上海大学等多所高校的重要成果，展现了纳米纤维材料在高端功能器件中的广阔前景。

1、清华大学王秀梅教授等人：自卷曲Si3N4生物功能神经包裹系统，实现无缝合周围神经修复

➣挑战：周围神经损伤（PNI）的治疗面临双重挑战：生物活性调节不足和机械应力浓度引起的缝合诱导炎症反应，严重损害轴突再生。

➣方法：清华大学王秀梅教授与中国人民解放军总医院刘建恒教授合作，采用溶液吹纺技术设计含有SN纳米颗粒的取向胶原蛋白纳米纤维包裹层（SNC）。SNC模拟原生细胞外基质（ECM）的各向异性结构，同时能够从SN中持续释放离子。SNC结构在水化后发生自发卷曲，实现适形神经包裹。

➣创新点1：SN的持续水解产生生物活性离子（NH4+和SiO4 -），这些离子协调多靶向调节，包括免疫调节、血管生成促进和许旺细胞（SCs）重编程。体外分析显示，SN介导的SCs重编程通过MAPK、TNF -α和VEGF信号通路进行调节，增强细胞可塑性、免疫协调和轴突再生指导。

➣创新点2：SN掺入可显著促进神经再生，改善组织学、电生理和功能恢复。SNC - NA缠绕系统实现了相当于自体移植物性能的运动功能恢复，通过自卷曲适应性和无需缝合，展现独特的手术优势。

https://doi.org/10.1002/adfm.202512462

2、山东大学曾志辉教授&刘久荣教授&吴娜研究员：可持续超宽光谱选择性纸基加热窗，防止微波辐射

➣挑战：如何在单一材料中实现从可见光到微波的超宽谱能量管理，同时兼具节能与电磁防护功能，是当前技术瓶颈。

➣方法：山东大学曾志辉教授、刘久荣教授、吴娜研究员利用纤维素和纤维素纳米纤维（CNF）复合银纳米线和过渡金属碳化物，开发大面积、超薄、高强超柔韧和耐用的纸基窗膜，以实现先进的超宽光谱加热和电磁衰减。

➣创新点1：超宽光谱选择性薄膜具有高可见光透过率、近红外光热转换、中红外低发射率诱导的被动辐射加热和有效的EMW衰减，同时提高了能量转换效率和EMW管理。

➣创新点2：在50 mW cm- 2的太阳能功率密度下，一个尺寸为30 × 20 × 18 cm- 3的CAMC房间的温度升高了9.4°C，优于其他相同尺寸和初始温度的加热材料。

➣创新点3：此外，它们提供了可调的光学透射率和EMW屏蔽效率（SE）范围（937至2562 dB mm−1），透射率在80.3%至55.1%之间，超过了报道的材料。

https://doi.org/10.1002/adfm.202518871

3、华中科技大学黄永安教授&太原理工大学李银辉副教授：高温柔性压电传感器，用于极端环境结构健康监测

➣挑战：传统的高温传感器大多限制在200°C以下，并且面临较差的一致性；同时实现耐高温和良好的柔韧性仍然是主要挑战。

➣方法：太原理工大学李银辉副教授与华中科技大学黄永安教授合作，采用静电纺丝和热处理制备了一种基于聚丙烯腈(PAN)/醋酸锌(Zn(Ac) 2)/多壁碳纳米管（MWCNT） （PZM）复合纳米纤维垫，构建了高温柔性压电传感器。

➣创新点1：PZM传感器在宽工作温度范围（25-550°C），高灵敏度（1.84 V/N）和高压电输出（15.78 V）中表现出卓越的性能。

➣创新点2：基于PZM传感器的监测系统不仅显示了与PZT传感器相当的监测能力，还实现了极端高温环境下复杂弯曲结构的损伤诊断。

➣创新点2：PZM高温柔性压电传感器健康监测系统可以精确测量毫米级的损伤，以及长期运行的稳定性和耐久性（在400°C下，5000次按压释放循环重复敲击测试，没有性能损失）。

https://doi.org/10.1002/adfm.202520608

4、复旦大学卢红斌教授：基于分层组装策略的高导热PBO纳米纤维薄膜

➣挑战：聚对苯苯并异恶唑（PBO）纳米纤维薄膜由于其优越的热稳定性、机械强度和散热能力，是下一代电子产品有希望的候选者。然而，由于PBO纳米纤维固有的溶解性和输注性差，制造高质量的PBO纳米纤维膜仍然具有挑战性。

➣方法：复旦大学卢红斌教授、王乐泉展示了一种分层组装策略，通过质子受体溶剂（如 H2O）优化 PBO 纳米纤维薄膜的制造和聚集结构。

➣创新点1：通过控制纳米纤维聚集和通过外力辅助结晶增强分子排列，获得了高性能的PBO纳米纤维薄膜。该膜具有良好的面内导热系数（25.85 W·m−1·K−1）、优异的抗拉强度（189.98 MPa）和卓越的热稳定性（T 5%≈517°C）。

➣创新点2：将高浓度PBO纳米纤维（PBONFs）组装成PBO湿膜只需几分钟，大大提高了制备效率。应用于柔性印刷电路板衬底时，PBO纳米纤维薄膜可以有效地均匀化温度场，抑制局部热点，使表面温度降低16.7°C。

https://doi.org/10.1002/adfm.202520689

5、上海大学张登松教授&韩璐蓬等人：通过调节Fe单原子催化剂的自旋极化增强NO电还原制氨

➣挑战：电化学一氧化氮还原（NORR）提供了一种可持续的氨（NH3）途径，同时从工业排放中去除有毒的NO。然而，难以同步多质子/电子转移来加速NO氢化和抑制竞争氢的析出，阻碍了效率的提高。

➣方法：上海大学张登松教授、韩璐蓬副研究员等人采用自上向下的静电纺丝方法，制备了具有Fe - N3S1位点的自支撑S、N掺杂碳纤维薄膜。

➣创新点1：该催化剂的NH3产率为140.58μmol h−1 cm−2，法拉第效率为 96.28%，优于几乎所有已报道的 SAC。

➣创新点2：硫掺杂诱导高自旋 Fe3+→低自旋 Fe2+跃迁，抑制自旋极化，增强 NO 吸附，促进质子供应，加速加氢。这些结果确立了自旋态调制作为设计下一代单原子催化剂的强大范例，用于复杂的多质子/电子电催化转化，例如氨的电合成。

https://doi.org/10.1002/adfm.202523040