导语

近期，Adv. Mater.、Nat. Commun.、JACS 等国际顶级期刊连续发表多项静电纺丝领域最新成果，涵盖陶瓷气凝胶、氮化物陶瓷纳米纤维、 水凝胶电极 、水电解催化等热门方向。本期易丝帮精选这4篇顶刊论文，带你快速了解最新研究思路、核心创新点及关键性能数据。

1、上海交通大学黄兴溢教授Adv. Mater.：静电纺丝制备新型陶瓷气凝胶，兼具辐射制冷、隔热、机械稳定与超宽温域（-196 °C至 1300 °C）

➣挑战：制冷与采暖能耗约占全球总能耗的一半，并引发各类环境问题。辐射制冷与隔热技术均可降低能耗，但现有兼具两种性能的材料在工作温区与力学稳定性方面均存在短板。

➣方法：上海交通大学黄兴溢教授，采用改良静电纺丝法制备的柔性、超低密度HfO2-ZrO2-SiO2 陶瓷气凝胶，该材料可协同集辐射制冷、隔热、机械稳定性与超宽工作温区多种性能于一体。

➣创新点1：该材料具备高达 98.0% 的太阳光反射率与 98.4% 的红外发射率，可实现日间辐射制冷；同时其热导率极低，在密度为 2.58 mg cm−3时仅 24.7 mW m−1 K−1，能够实现全天候隔热。

➣创新点2：当材料密度为 7.50 mg cm−3时，其力学性能表现优异：拉伸强度 245 kPa、抗压强度 1.47 MPa、抗弯强度 182 kPa，且适用温域极宽，覆盖 -196 °C至 1300 °C。

➣创新点3：在月球环境模拟试验中，这款气凝胶日间可实现较环境温度降温约 50.0 °C，夜间可实现较环境温度保温约 37.5 °C；在环境温度低至 -183 °C的条件下，可将电子器件温度稳定维持在 -16.7°C以上。

https://doi.org/10.1002/adma.73810

2、东华大学丁彬教授&刘一涛教授Adv. Mater.：兼具高力学稳定性、柔韧性氮化物陶瓷纳米纤维

➣挑战：高导热氮化物陶瓷可高效疏导局部热量，避免高端电子器件产生热点。但该类陶瓷本身脆性大、变形能力差，在多轴机械载荷作用下极易发生结构破损，会破坏导热通路的连续性，降低器件长期使用可靠性。

➣方法：东华大学丁彬、刘一涛教授，提出一种基于有机 - 无机杂化链的多尺度结构优化策略，制备兼具高强度、高柔韧性与优异导热性能的氮化物陶瓷纳米纤维。

➣创新点1：该材料优异的综合性能源于微观尺度下优化后的高结晶度晶粒结构，搭配介观尺度连续、低缺陷的纤维骨架；二者协同作用，在应力传递与声子散射之间达成最优平衡，实现应力快速耗散与高效导热。

➣创新点2：依托该结构优势，即便具备易引发脆性的高结晶度，此氮化物陶瓷纳米纤维仍拥有出色柔韧性，力学强度最高可达 528.3 MPa。同时，通过静电纺丝制备的大面积自支撑取向纤维膜导热系数高达 16.58 W m−1 K−1，且弯折过程中结构稳定。

https://doi.org/10.1002/adma.73949

3、中国科学院苏州纳米所李连辉&张珽Nat. Commun.：柔性、透气水凝胶 - 皮肤共生界面，实现连续30天高保真电生理信号监测

➣挑战：基于水凝胶电极的可穿戴电生理监测技术是解析人体“电信号语言”的核心手段，但柔性电极与皮肤之间因水分流失、透气性差形成的机电界面不稳定问题，从根本上制约了该技术的应用。

➣方法：中国科学院苏州纳米所张珽研究员、李连辉副研究员，构建了一种内嵌界面增强型透气导电水凝胶网络（BCHN）与皮肤共生的界面，可实现高保真、长时程电生理信号监测。将掺氯化钠聚乙烯醇水凝胶复合至氧化静电纺丝三维多孔聚乳酸骨架中，制备出具备内嵌增强界面结构的透气导电水凝胶网络；该材料拥有密集离子传输通道与大量水分子吸附位点。

➣创新点1：该柔性导电水凝胶网络透气性可达 1.85 kg·m⁻²·day⁻¹，约为人体皮肤排汗速率的 3 倍，弯曲刚度约 10−10 N·m²，可完整贴合皮肤微观褶皱，形成水凝胶网络 - 皮肤共生界面。

➣创新点2：该界面能够与皮肤同步“透气”，动态平衡汗液吸附、渗透与蒸发过程，以此维持稳定的含水状态与导电性能；实验证实，即便在相对湿度仅 20% 的环境下，器件阻抗仍可稳定保持 55 Ω。

➣创新点3：将 BCHN 电极集成至可穿戴监测系统后，其可连续 30 天以上稳定输出高质量信号（信噪比＞25 分贝），依托长期脑电图分析实现驾驶员疲劳状态的定量评估与提前预警。

https://doi.org/10.1038/s41467-026-75372-3

4、圣路易斯华盛顿大学武刚教授J. Am. Chem. Soc.：静电纺丝钛锆氧化物异质结构，牢固锚定超低铱阳极，实现长效酸性析氧反应

➣挑战：质子交换膜水电解亟需开发超低铱阳极催化剂，以应对苛刻的酸性析氧反应，该反应对催化剂活性与稳定性均有较高要求。

➣方法：圣路易斯华盛顿大学武刚教授等人报道一种钛锆复合静电纺氧化物（ESO）纳米棒载体，可制备高性能超低铱阳极。

➣创新点1：静电纺多孔纳米棒网络可进一步构筑贯通、结构稳定的催化层，提升超低铱阳极中铱的利用率、离聚物渗透能力与传质效率。当铱负载量为 0.2 mgIr cm-2时，优化后的 Ir/TiZr20-ESO 阳极在 1.45 V电压下质量活性可达 0.99 A mgIr-1，是商用TiO2负载IrO2催化剂的 40 倍以上。

➣创新点2：该阳极兼具优异的催化性能与耐久性能：在 1.75 V、1.83 V电压下分别可输出 3.0 A cm-2、4.0 A cm-2的电流密度，并能在 2.0 A cm-2工况下稳定运行 2000 小时。累计 31500 次循环、时长 525 小时的加速老化测试证实，该电极在动态工况下具备优异长效稳定性，单次循环电压衰减仅 0.4 μV，衰减幅度极低。

➣创新点3：理论计算表明，钛锆氧化物异质结构可抑制钛金属溶出并强化IrO2界面结合，从机理层面解释了静电纺氧化物载体负载超低铱阳极长效稳定性提升的内在原因。

 https://doi.org/10.1021/jacs.6c10708