导语

本期内容，易丝帮精选了北京师范大学陈晓副研究员&复旦大学车仁超教授、中国矿业大学何新建教授、韩国科学技术院Il-Doo Kim教授、杭州师范大学朱雨田教授&南开大学刘遵峰教授近期发表于《Advanced Functional Materials》的4篇顶刊文章。主要介绍了静电纺丝纳米纤维在电磁波吸收、空气过滤、摩擦纳米纱线等方面的研究进展，供大家了解。

1、北京师范大学陈晓副研究员&复旦大学车仁超教授：核壳相变复合材料的协同热管理和电磁波吸收

➣挑战：对超紧凑、高功率电子器件的不懈追求，加剧了对先进功能材料的迫切需求，这些材料能够同时减轻焦耳加热和电磁干扰，这是热和电磁行为之间固有冲突所带来的长期挑战。

➣方法：北京师范大学陈晓副研究员、北京大学李洋、复旦大学车仁超教授等人对一种创新的 3D 连续互连碳纤维网络进行调制，该网络采用磁介质异质界面功能化，并包裹在相变石蜡介质中，以实现并发热调节和高效电磁耗散。

➣创新点1：这种开创性的核-壳结构提供高潜热储存和类似高速公路的声子传输，同时保持结构完整性，即使在恶劣的长期热冲击下，关键指标也没有统计学上的显著退化。

➣创新点2：更引人注目的是，核心-鞘层异质结构协同集成了导电框架和磁耦合网络，产生丰富的异质结界面和定制的电子传输路径，实现超低反射损耗和宽有效吸收带宽。

➣创新点3：通过尖端的离轴电子全息术，直接可视化磁介电耦合相互作用，揭示纳米级电磁波吸收机理。实际演示证实了该解决方案在为下一代大功率电子设备实现协同优化的热管理和电磁兼容性方面的巨大潜力。

https://doi.org/10.1002/adfm.202523075

2、中国矿业大学何新建教授&徐欢副教授：仿生多梯度结构，使生物可降解聚乳酸超膜实现环境适应性个人呼吸防护和湿度管理

➣挑战：有效的呼吸防护对于防范空气传播的 PM 污染和现代病毒大流行至关重要。然而，传统过滤器常表现出湿气管理不佳，呼出的蒸汽在面罩微环境中凝结，降低舒适度并因液体桥接而增加呼吸阻力。

➣方法：中国矿业大学何新建教授、徐欢副教授，受硅藻的分层多孔结构和两亲性的启发，提出了一种仿生多梯度（BMG）策略，以产生具有高效保护性能和卓越水分管理的优异组合的聚乳酸超膜。

➣创新点1：通过结合界面取向因素，实现膜的润湿性从疏水性到亲水性的逐步转变，再现了硅藻蜡硅醇导向的界面调节机制。同时，通过生物模板效应分散的纳米介电体在硅藻中模拟了金属掺杂的生物硅，实现了电荷约束，增强膜的电荷捕获和存储能力。

➣创新点2：该生物膜具有卓越的PM0.3过滤效率（96.26%）、超低气流阻力（40 Pa, 32 L min−1）和优异的透湿性（WVTR: 223.5 g m−2 h−1），有效促进了高湿度环境下的吸湿和长期稳定性。

https://doi.org/10.1002/adfm.202524202

3、韩国科学技术院Il-Doo Kim教授等人：自泵吸湿纳米纤维发射器，用于无臭氧水电喷雾空气净化

➣挑战：室内空气净化技术在效率、安全性和可扩展性之间遇到了固有的权衡。传统的基于过滤器的系统受到不断增加的压降和频繁维护的阻碍，而无过滤器的静电除尘器由于电晕放电而产生有害的臭氧，并且需要高工作电压。

➣方法：韩国科学技术院Il-Doo Kim教授等人介绍了一种紧凑的无臭氧空气净化系统，该系统利用自泵吸湿纳米纤维发射器驱动的水电喷雾。发射器包括由聚（乙烯醇）、聚（丙烯酸）和蒙脱土组成的电纺有机-无机复合膜。

➣创新点1：这种混合结构将聚合物的吸湿性和化学活性特性与无机填料的机械增强相结合，实现了连续的毛细管驱动的水输送。吸湿发射器自动将水输送到发射尖端，无需外部泵即可实现稳定的锥形喷射电喷雾。

➣创新点2：环形提取电极集中局部电场，从而将水电喷涂维持在 5 kV 以下。在 0.1 m 3 的密封室中，该设备在 30 个重复作循环中可在 5 分钟内去除超过 97% 的 PM 0.3，同时将臭氧水平保持在 20 ppb 以下，每个发射器尖端的耗水量低于 0.4 mL h -1。

https://doi.org/10.1002/adfm.202523456

4、杭州师范大学朱雨田教授&南开大学刘遵峰教授：无缝集成、高输出、坚固摩擦纳米纱线：用于多模态传感平台的连续电纺丝芯鞘结构

➣挑战：基于纺织品的摩擦纳米发电机（TENGs）已经成为自供电可穿戴电子产品的变革性技术。然而，目前基于纺织品的teng主要采用多层结构，引入了关键的权衡：提高机械刚度，降低透气性和界面不稳定性。它们的二维几何形状阻碍了纺织过程的整合，并限制了动态生物力学兼容性。

➣方法：杭州师范大学朱雨田教授、陈建闻副教授与南开大学刘遵峰教授合作，成功制备了单电极同轴纳米纱线TENG（CNY-SE-TENG）。该TENG结构将镀银尼龙导电纱芯与含有无铅钙钛矿Cs3Bi2Cl9纳米晶的PVDF-TrFE复合鞘层相结合。

➣创新点1：通过这种多尺度结构设计：1）分子尺度上通过引入Cs3Bi2Cl9与PVDF-TrFE产生相互作用，增强PVDF-TrFE的β相结晶度和介电性能;2）微纳尺度上通过静电纺丝工艺优化表面形貌，增强表面粗糙度；3）宏观尺度上通过核壳结构设计消除了复杂的多层组装工序，为TENG的无缝集成提供了可能；实现了TENG输出性能与稳定性的同步提升。

➣创新点2：CNY-SE-TENG与织物的集成展现出固有的自供电传感能力，具有高灵敏度（3.64 V kPa−1）、宽检测范围（最高可达50 kPa）、高耐久性（＞50000次循环）和优异穿着舒适性的特点，充分验证了其在下一代自供电可穿戴设备中的实际应用潜力。

https://doi.org/10.1002/adfm.202523166