导语

本期内容，易丝帮汇总5篇《Advanced Functional Materials》顶刊高性能纳米纤维重磅论文。东华大学丁彬教授、青岛大学吴广磊教授、苏州大学方剑教授、东华大学斯阳教授、吉林大学张佳旗教授等科研团队另辟蹊径，突破传统纳米纤维制备工艺与材料性能局限，分别在高效电磁波吸收、太阳能界面蒸发净水、拉伸稳定型高温隔热、类皮肤柔性传感、超高强韧人工肌肉五大方向实现关键突破。

1、青岛大学吴广磊教授团队：离子调控与晶格畸变协同调控内建电场，用于电磁波吸收

➣挑战：现有微波吸波材料研究难以精准控制晶格畸变程度，无法兼顾界面结构完整性、多损耗机制协同及内建电场强化效果，同时晶格畸变、缺陷浓度与吸波性能之间的构效关系尚不明确。

➣方法：青岛大学吴广磊教授、贾梓睿副教授团队创新性地提出离子调控-晶格畸变-内建电场强化的协同策略，精准构建Bi2MoO6@NiCo/碳纳米纤维（CNFs）多组分多级异质结构。

➣创新点1：实验与理论分析表明，晶格畸变可显著打破晶格周期势场，结合镍钴空心微球的界面调控作用，有效促进电荷分离与迁移、增强极化弛豫损耗，并构筑出具备强内建电场的多重莫特-肖特基异质结。

➣创新点2：得益于最优的晶格畸变效果与界面协同作用，BNC-Se2样品展现出优异的微波吸收性能：当厚度为2.3mm时，其最小反射损耗可达−60.8dB，有效吸收带宽达7.84GHz。

https://doi.org/10.1002/adfm.76265

2、东华大学丁彬教：自组装策略！无需模板，合成长程有序介孔纳米纤维，用于热湿管理

➣挑战：太阳能驱动界面蒸发技术是一种极具发展前景的可持续净水技术。然而，受蒸发器孔道结构设计的限制，想要在减少水体过度加热造成热量损耗的同时保障充足供水，存在较大难度。

➣方法：东华大学丁彬教授、王赛博士提出一种水分子空间限域导向自组装策略，无需模板即可在纳米纤维内部制备出高长径比、结构规整的一维介孔材料。

➣创新点1：该策略可灵活调控带电射流内水相的自组装过程，推动材料沿形核 - 生长方向发生轴向延伸扩散与径向压缩扩散，实现长程有序介孔纳米纤维的一步合成。随后将该纳米纤维定向组装，制备出兼具大孔与介孔双重有序结构的圆柱形气凝胶蒸发器。

➣创新点2：这种多级结构赋予界面蒸发材料各向异性的导热性能，可引导热量主要沿竖直方向传递，大幅减少热量向本体水体散失。同时，长程有序的孔道结构能够保障水分快速且稳定地输运。

➣创新点3：该蒸发器的总表观蒸发速率可达3.68kg·m−2·h−1，蒸发效率高达99.53%。此外，该装置在严苛环境下仍具备优异的稳定性与适配性，拥有良好的实际应用潜力。

https://doi.org/10.1002/adfm.76446

3、东华大学斯阳教授&王学利教授：剪纸设计拉胀陶瓷超气凝胶，实现拉伸稳定隔热防护

➣挑战：陶瓷气凝胶在极端环境下具备优异的隔热潜力，但拉伸性能差、受拉易发生横向收缩，难以实现贴合式热防护。随着飞行器逐步向高超声速、可变构型方向发展，这类缺陷使得传统陶瓷气凝胶无法满足使用需求。

➣方法：东华大学斯阳教授、王学利教授团队采用拓扑导向的多尺度结构设计策略，制备出负泊松比陶瓷纳米纤维气凝胶。

➣创新点1：该材料借鉴剪纸结构理念，复合凹角蜂窝结构薄膜以抑制横向收缩，并搭配各向同性气凝胶阻断热量传递，兼具优异拉伸能力与拉伸工况下隔热性能稳定的特点。

➣创新点2：该气凝胶最大拉伸应变可达22%，断裂强度为31KPa，泊松比低至- 0.49；同时具备出色的抗疲劳性能，在10% 应变条件下完成500次拉伸-回弹循环后，结构仍完好无损。

➣创新点3：当拉伸应变达到20% 时，其热导率仅为 33.14 4 mW⋅m−1⋅K−1，热导率极低；材料可耐受 1100℃高温，拉伸形变过程中不会出现横向收缩。

https://doi.org/10.1002/adfm.76056

4、苏州大学方剑教授等人：类皮肤应变传感器：用于人体运动实时检测

➣挑战：传统传感器普遍存在拉伸能力有限、透气性不佳、长期稳定性差等问题，难以满足实际可穿戴设备的应用需求。与此同时，新兴的液态金属复合材料也面临制备工艺复杂、界面稳定性差等难题。

➣方法：苏州大学方剑教授等人合作通过结合静电纺丝与选择性压印工艺，研制出一款高性能应变传感器。该工艺可实现液态金属在多孔纳米纤维网络中的可控分布，并构筑出图案化导电通路。

➣创新点1：这款仿皮肤传感器断裂伸长率可达200%，透水蒸汽率为2296 g/m2 /day，透气速率达120 mm/s，兼具优异的透湿透气性能、良好的生物相容性与防水能力。

➣创新点2：该传感器在0至100%应变范围内线性度优异，响应速度快（270ms），循环稳定性出色。实验证实，该传感器能够精准监测人体关节活动、手势识别等各类肢体动作。

https://doi.org/10.1002/adfm.76229

5、吉林大学张佳旗教授&东华大学闫建华教授：兼具超高韧性与高强度的热稳定型液晶弹性体人工肌肉

➣挑战：液晶弹性体（LCE）是极具潜力的人工肌肉材料，但本身存在固有力学-热学性能短板。

➣方法：吉林大学张佳旗教授与东华大学闫建华教授合作，提出一种自下而上的定向组装策略，将TiO₂缺陷相量子点（TiO₂₋ₓ量子点）与拓扑结构液晶弹性体相结合，制备出兼具高韧性、高强度与热稳定性的超分子复合纤维（TiO₂₋ₓ-LCE 纤维）。

➣创新点1：通过分子构象转变，共价键合的 TiO₂₋ₓ-LCE 体系可形成可逆渗流网络与动态氢键。上述作用机制结合拓扑缠结效应，让复合纤维实现多协同增强的力学与热学稳定性。

➣创新点2：渗流网络与动态氢键的可逆重构，能够拓宽粘弹性耗散路径，抑制高温下分子链段松弛引发的模量衰减，并阻止纤维内部裂纹扩展。

➣创新点3：由该纤维加捻制成的螺旋纱线，在110 ℃环境下展现出超高断裂韧性（121.76 MJ·m−3）与拉伸强度（120.07MPa），其做功能力达 7404.8kJ·m−3，是人体骨骼肌的185倍，性能超越目前所有已报道的液晶弹性体人工肌肉。

https://doi.org/10.1002/adfm.75959