导语
近期，东华大学朱美芳院士、中科院理化所江雷院士团队、香港理工大学徐宾刚教授、东华大学丁彬教授、新加坡国立大学杨会颖教授5大顶尖团队，在Nat. Commun.、Nano-Micro Lett.、Adv. Sci.等国际顶刊发表重磅成果。
从无氟超疏水 “铠甲面料” 到全降解电池隔膜，从脑机接口微电极到自适应热调节气凝胶，再到无枝晶钠金属负极载体，五大研究直击行业长期痛点。本期易丝帮一次性盘点 5 篇顶刊力作，带你看懂高性能纤维领域最前沿、最硬核的突破性进展！
1、东华大学朱美芳院士团队Adv. Funct. Mater.(IF 19)：石墨烯纤维基生物微电极，用于精确神经信号记录
➣挑战：精准提取电生理信号，对于推动精神疾病发病机制研究至关重要。然而，目前的生理电极仍面临诸多重大挑战，包括模量失配、生物相容性差以及信噪比欠佳等问题。
➣方法：东华大学朱美芳院士团队陈国印研究员，采用非液晶纺丝结合剪切诱导取向工艺，制备出具有取向多孔结构的石墨烯纤维。
➣创新点1：该纤维表现出高电导率（109.73 S cm⁻¹）、适宜的界面阻抗（14.23 Ω mm²）以及高电荷存储容量（82.89 mC cm⁻²）。
➣创新点2：在依次包覆SiO2与水凝胶层后，该石墨烯纤维实现了侧面电绝缘以防止电荷泄漏，同时构建出自适应界面以有效降低界面模量。该纤维可作为生物微电极，用于精准检测目标脑区的神经活动，所提取的电生理信号信噪比高达 12.83 dB。
https://doi.org/10.1002/adfm.202528803
2、中科院理化所江雷院士团队Nat. Commun.(IF 15.7)：一步法制备无氟超疏水纤维织物，打造适应极端环境的“铠甲”面料
➣挑战：研发耐用的拒水纺织品对于户外、防护及工业领域应用至关重要。然而，在机械应力作用下实现持久拒水性仍是一项重大挑战。
➣方法：中国科学院理化技术研究所江雷院士团队董智超研究员、郝德昭博士和中国科学院化学研究所吴磊副研究员合作，提出一种分子组装耐用超疏水壳层（MARS）技术，通过一步法在单根纱线纤维表面直接构筑一层有序、共价键合且无氟的SiO2壳层。
➣创新点1：该技术无需使用离散纳米颗粒或含氟化学品，且适用于多种天然纤维与合成纤维。这种纤维级改性处理在将纤维机织或针织制成成品纺织品后，仍能保持超疏水性能，同时保留织物的透气性与力学韧性。
➣创新点2：分子组装耐用超疏水壳层技术将仿生设计思路与可规模化的实用制备工艺相结合，能够满足迫切的性能需求。与传统涂层会逐步降解不同，永久键合的 MARS 涂层可耐受剧烈摩擦、高速水流冲击、蒸汽暴露及极端温度循环。
➣创新点3：该方法解决了 PFAS 使用限制、传统涂层易破损等关键难题，为研发兼具可持续性与高性能的新一代拒水织物奠定了基础，可广泛应用于户外、防护、医疗及工业领域。
https://doi.org/10.1038/s41467-026-70857-7
3、香港理工大学徐宾刚教授Nano-Micro Lett.(IF 36.3)：低成本、全生物可降解的双尺度纸基隔膜
➣挑战：传统水系锌离子电池（ZIBs）所用的玻璃纤维隔膜因离子传输不受调控，无法有效抑制锌枝晶生长与寄生副反应。
➣方法：香港理工大学徐宾刚教授团队设计了一种全生物可降解、双尺度非对称纸质基隔膜，将大孔纸质基底与表面羧基化纳米孔纤维素纳米纤维（CNFs）层耦合，实现离子精准调控。
➣创新点1：该双尺度结构通过Zn²⁺–COOH 相互作用构建配位辅助的离子跃迁通道，均匀化 Zn²⁺通量，实现均匀形核并抑制枝晶。同时，纳米孔且带负电的 CNFs 层可作为离子筛，优先传导 Zn²⁺，限制水分子迁移与多碘离子穿梭，从而缓解副反应。
➣创新点2：将该隔膜应用于电池时，Zn||Zn 对称电池在 1.0 mA cm⁻² 下可稳定循环超 1900 小时；Zn||Cu 电池平均库仑效率达 97.3%，寿命较商用玻璃纤维隔膜提升 6 倍。
➣创新点3：对应的 Zn||I₂全电池在 2.0 A g⁻¹ 下循环 4000 圈后，仍保持 172.8 mAh g⁻¹ 的比容量，证实其可有效抑制穿梭效应。这种纤维素基隔膜使成本降低 83%，且完全可生物降解，为高性能水系锌离子电池提供了实用、可持续的解决方案。
https://doi.org/10.1007/s40820-026-02165-0
4、东华大学丁彬教授Adv. Funct. Mater.(IF 19)：受变色龙启发！一步静电纺丝制备热致变色相变气凝胶，用于动态自适应热调节
➣挑战：开发无需外部干预、可适应动态环境与季节变化的温度自适应材料，是业界的迫切需求，但至今仍极具挑战性。
➣方法：东华大学丁彬教授、王赛团队受变色龙可逆体温调节行为启发，通过一步静电纺丝法，直接制备出一种兼具 “热自适应调控” 与 “热逆补偿” 特性的多级结构热致变色相变气凝胶。
➣创新点1：通过调控带电射流的快速相转化，可原位构筑串珠状卷曲气凝胶纤维，并将热致变色相变微胶囊（PCM）包覆于纤维内部，使该气凝胶能够在太阳辐照加热与辐射制冷之间自动切换。
➣创新点2：相变微胶囊的高效包覆赋予气凝胶较高的潜热值（154.7 J g⁻¹），而气凝胶纤维及纤维网络形成的多级孔结构，使其具备低热导率（24.8 mW m⁻¹ K⁻¹），从而实现对动态环境的稳定热调控。
➣创新点3：该气凝胶在太阳加热、辐射制冷、潜热储存与隔热性能之间实现了平衡，达成自适应性动态热调控功能；同时还兼具超低密度、高弹性、透气性、耐水洗性及阻燃性。
https://doi.org/10.1002/adfm.75250
5、新加坡国立大学杨会颖教授等人Adv. Sci.(IF 14.1)：锑嵌入空心碳纳米纤维，协同离子传输与空间限域作用，助力稳定钠金属负极
➣挑战：钠金属负极是发展高能量密度钠金属电池的核心，但存在钠枝晶不可控生长、固体电解质界面不稳定等关键问题。尽管三维核壳结构载体可缓解上述难题，传统设计往往缺乏对离子传输的主动调控能力，且合成工艺复杂。
➣方法：新加坡国立大学杨会颖教授与郑州大学许婷婷副教授、王辉合作，通过静电纺丝结合湿法刻蚀策略，制备出一种亲钠性三维锑嵌入空心碳纳米纤维（Sb@HCF）载体。
➣创新点1：结合原位表征与理论模拟，研究明确证实：原位形成的钠锑合金不仅能引导钠均匀沉积，还可作为钠离子传输高速通道，从而显著抑制钠枝晶生成，并促进富含氟化钠的稳定固体电解质界面形成。
➣创新点2：电化学测试结果表明，在4 mA·cm⁻²/4 mAh·cm⁻²条件下，钠 ||Sb@HCF 半电池经 1400 次循环后库仑效率仍高达 99.88%；对称电池在10 mA·cm⁻²/2 mAh·cm⁻²条件下可稳定运行超 1200 小时，累计沉积容量达 6 Ah・cm⁻²。
➣创新点3：Sb@HCF 基钠负极与磷酸钒钠 @碳正极组装的全电池，经 1000 次循环后仍保持 84.10 mAh・g⁻¹ 的可逆容量，库仑效率为 98.05%。该设计为稳定钠金属负极、开发高能量密度钠金属电池提供了可行路径。
https://doi.org/10.1002/advs.202521115
