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本期内容,易丝帮精选华中科技大学瞿金平院士、北京理工大学胡斌教授、香港城市大学于欣格教授&哈尔滨工业大学李迎春教授、东华大学乔锦丽教授、郑州大学代坤教授等团队,近期发表的5篇顶刊文章。主要介绍了静电纺丝技术在辐射冷却升温织物、智能透气电子皮肤、帕金森疾病诊疗、锌空气电池、电磁波干扰屏蔽等方面的研究进展,供大家了解。
1、华中科技大学瞿金平院士、卢翔教授Adv. Fiber Mater.:兼具辐射制冷与升温双重增效的双模相变织物,用于全天候温度调控


➣挑战:极端天气事件发生愈发频繁,凸显出人们对可在各类环境下实现无源温度调控的热管理材料的需求。相变材料可通过潜热储存实现高效热缓冲,但直接将其复合至织物中时,普遍存在渗漏问题,且环境适配性较差。
➣方法:华中科技大学瞿金平院士团队卢翔教授、胡新鹏,提出一种连续静电纺丝制备策略,可制得兼具辐射制冷与辐射升温双重强化效果的双面相变织物。
➣创新点1:该织物结构整合辐射制冷层、相变层与辐射升温层,构建出具备可切换热调控功能的双模式结构。其中相变层潜热值高达 137.7 J/g,反射率达 93.5%,使织物制冷侧整体太阳光反射率为 95.1%,升温侧太阳光吸收率可达 88.5%。
➣创新点2:该织物制冷功率可达 119.0 W/m2,最高可较环境温度升温 18.5 ℃。这种光调控与相变缓冲协同复合的设计思路,为无源全天候热调控提供了一套可规模化制备、通用性强的技术方案,助力新一代智能纺织材料的研发。
https://doi.org/10.1007/s42765-026-00723-0
2、北京理工大学胡斌教授Nano-Micro Letters:智能透气电子皮肤,基于机器学习实现主动汗液调控、多模态传感与远程操控


➣挑战:电子皮肤是一种可拉伸、贴合性好的多模态传感平台,目前在医疗健康、机器人、人机交互领域发展迅猛。但电子皮肤与人体皮肤的接触界面长期佩戴后会积聚汗液,不仅会产生信号伪影、带来佩戴不适感,最终还会造成界面失效。
➣方法:北京理工大学胡斌教授、蔡然副研究员团队受猪笼草唇口单向导液特性启发,研发出一种智能透气电子皮肤(SPTL),该器件具有Janus双层结构,可形成 “液体二极管” 效应实现汗液主动导出,其累计单向导液指数高达 956.36,即便大量出汗也能保持接触界面干爽。
➣创新点1:该器件拉伸应变可达627%,透气速率为20.02 mm s-1,压力灵敏度达7.39 kPa−1。此外,SPTL具备多样化多模态传感性能,可实现实时摩尔斯电码识别与非接触式电容传感;经过10000 次按压循环后性能依旧稳定,电容衰减小于3%。
➣创新点2:作为生物集成电极,SPTL能够高保真采集脑电图、肌电图与心电图信号,性能大幅优于商用氯化银电极。将SPTL采集的肌电信号与机器学习算法结合,可实现四足机器人精准远程操控,手写字符识别准确率超95%。
https://doi.org/10.1007/s40820-026-02252-2
3、香港城市大学于欣格教授&哈尔滨工业大学李迎春教授Adv. Fiber Mater.:多功能纺织电子器件,用于帕金森病诊疗


➣挑战:全球数千万人罹患帕金森病(PD),但现阶段临床诊疗体系较为零散,诊疗依赖主观评估与阶段性实验室检测,无法还原真实生活场景下的病情动态变化。
➣方法:哈尔滨工业大学李迎春教授、香港城市大学于欣格教授、上海交通大学医学院附属瑞金医院刘嘉琳教授合作,提出一种集成智能织物的多模态交互设备(STMI),该设备依托可穿戴腕带平台,将震颤量化检测与治疗药物实时监测功能融为一体。
➣创新点1:该系统搭载一组结构优化为串珠式纳米纤维构型的增强型摩擦纳米发电机,实现高灵敏度震颤信号采集;同时搭配纤维基电化学传感器,可同步检测汗液中的左旋多巴(LD)、酸碱度与钠离子浓度。
➣创新点2:借助双向长短期记忆网络(双向 LSTM)深度学习算法,该 STMI 设备能够精准区分健康受试者、帕金森病前驱期患者与确诊帕金森病(PD)患者,甚至可检出常规影像手段无法识别的前驱早期病变。
➣创新点3:针对帕金森病患者开展的长期追踪实验证实,震颤抑制效果与左旋多巴药物动力学参数存在实时关联,可定量评估药效并识别剂末效应。织物基底的设备形态兼顾人体工学穿戴舒适度与机械耐用性,支持长期不间断监测;而这套一体化多模态传感方案也为帕金森病个体化诊疗树立了全新标准。
https://doi.org/10.1007/s42765-026-00727-w
4、东华大学乔锦丽教授&徐能能副教授Adv. Funct. Mater.:可规模化静电纺丝-热解制备MOF衍生串珠状Co/Co-Nx-C 碳纳米纤维,用于高功率长寿命锌空气电池


➣挑战: 缺乏兼顾高双功能催化活性、高功率密度、超长循环寿命、可规模化连续制备的一体化电极制备策略,难以满足下一代储能转化器件实用化需求。
➣方法:东华大学乔锦丽教授、徐能能副教授团队,提出一种可规模化制备的静电纺丝工艺,以 ZIF-67@PAN为前驱体制备具有串珠结构的Co/N共掺杂碳纳米纤维(CNFs)。
➣创新点1:通过精准调控 ZIF-67 负载量,可调控纤维上颗粒簇之间的间距,经高温热解后能生成分散均匀的钴纳米颗粒与 Co-Nₓ活性位点。关键在于,垂直堆叠的纳米纤维膜可实现规模化量产。
➣创新点2:经优化后的 Co/Co-Nₓ-C@CNF-1.5 材料展现出优异的双功能催化活性(ΔE=0.815 V),这得益于其均衡的活性位点密度、快速电子传输特性以及分级多孔结构。
➣创新点3:将该材料用作空气阴极时,液态锌空气电池峰值功率密度可达 406.5 mW cm−2,能量密度为 976 Wh kg−1,循环稳定寿命长达约 2143 h。准固态锌空气电池器件同样具备高输出功率、稳定运行性能与优异柔性。
https://doi.org/10.1002/adfm.202530298
5、郑州大学代坤教授、苏凤梅副教授Small:一体化褶皱相变纤维,用于同步可拉伸热管理与电磁干扰屏蔽


➣挑战:研发兼具节能热管理与优异电磁干扰屏蔽性能的多功能纺织品仍是一项重大难题。
➣方法:郑州大学代坤教授、苏凤梅副教授,通过在预拉伸同轴静电纺丝基底上原位沉积银纳米颗粒,制备出一种带有可调控褶皱导电网络的可拉伸相变纤维膜。
➣创新点1:该材料具有层级结构,内核为封装于聚氨酯(PU)外壳中的石蜡(PW),表层为褶皱银纳米颗粒涂层,可实现 73.8 J/g的高潜热,并兼具可形变光热效应与焦耳热效应。双模式加热与石蜡基储热体系的协同作用,能够在低温环境下实现高效人体热管理。
➣创新点2:该薄膜初始电磁干扰屏蔽效能达 66.4 dB;得益于其弹性褶皱拓扑结构,即便在 100% 拉伸应变下,屏蔽效能仍可维持 33.71dB。该复合材料兼具疏水性、透气性与机械拉伸性能。
https://doi.org/10.1002/smll.74125