本文梳理了2022年3月份发表在《Adv. Mater.》、《Adv. Funct. Mater. 》和《 ACS Nano》期刊中关于静电纺丝技术重要研究进展,供大家了解学习。
1. 南洋理工大学李佩诗教授AM:可拉伸、透气、稳定的无铅钙钛矿/聚合物纳米纤维复合材料
➣新加坡南洋理工大学Pooi See Lee教授团队采用静电纺丝技术,以无铅钙钛矿/聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)和苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)为原料,制备了一种可拉伸、透气、稳定的纳米纤维复合材料(LPPS-NFC)。
➣这种基于LPPS-NFC的能量收集器表现出良好的电力输出性能(400 V, 1.63 μA cm−2和2.34 W m−2),创下了卤化物钙钛矿基纳米发电机的输出电压记录。
➣基于LPPS-NFC的能量收集器能够承受极端的机械变形(清洗、折叠和皱缩)而不影响性能,在智能纺织品和可穿戴电源领域具有潜在的应用前景。
DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106911
2. 楼雄文教授&于乐教授AM:内嵌亲锌铜纳米盒的氮掺杂碳纤维制备稳定的锌金属负极
➣南洋理工大学楼雄文教授和北京化工大学于乐教授合理设计并开发了一种由嵌入Cu纳米盒的N掺杂碳纤维(Cu NBs@NCFs)组成的三维多功能材料。
➣在静电纺丝过程中,CuS NBs与PAN组装形成CuS NBs@PAN纤维。随后在氩气/H2中退火后,所获得的Cu NBs@NCFs保持了直径在1.0-1.5 μm范围内的一维纤维状形貌。
➣三维大孔结构和空心结构可以降低局部电流密度,缓解循环过程中的体积变化。亲锌Cu和原位形成的Cu – Zn合金可作为均匀形核位,使Zn形核过电位减小,进一步引导Zn均匀致密沉积。
DOI: 10.1002/adma.202200342
3. 上海交通大学附属瑞金医院崔文国教授等人AM:基于生物材料的对冲免疫策略,用于无疤痕肌腱愈合
➣本研究报告了一种基于对冲免疫策略的微纤维膜(Him-MFM),通过将二硬脂酰磷酸乙醇胺层支撑的共聚物(乳酸/乙醇酸)静电纺丝纤维与确定的CD11b+/CD68+疤痕亚群膜进行栓系,可以抵消中和组织损伤。
➣携带相关风险受体(risk receptor)的Him-MFM被证明可以改变高I型偏极化,减轻细胞凋亡和代谢应激程度,并缓解炎性肌腱细胞反应。
➣在小鼠屈肌肌腱损伤中,包裹Him-MFM可减轻病理反应,原位保护肌腱细胞,恢复覆盖基底膜的分层排列胶原纤维,其结构和功能与成熟肌腱相当。
DOI: 10.1002/adma.202200789
4. 东北师范大学朱广山教授等人AFM:多孔阳离子电纺纤维可有效且连续地捕获 99TcO4−
➣东北师范大学朱广山教授团队首次将聚合物纳米纤维材料用于放射性核素99TcO4−的捕获分离。
➣通过使用电纺结合后接枝改性方法,制备的四氯乙烯(PCE)纤维具有动力学快、容量大、选择性好、稳定性好等特点,可以有效地捕获99TcO4−/ReO4−。
➣吸附剂可以在1 min内去除97%的99TcO4−,对99TcO4−的模拟物ReO4−的最大吸附容量可以达到826 mg/g。
➣作为吸附膜,表现出优异的ReO4−动态吸附去除效果,1 kg多孔阳离子纤维吸附剂可以有效处理600 kg的模拟废水。
DOI: 10.1002/adfm.202200618
5. Il-Doo Kim教授AFM:多孔纳米纤维膜用于高灵敏度热致变色传感器
➣韩国科学技术高级研究院Il-Doo Kim教授团队开发了一种通用且低成本的合成平台,利用静电纺丝技术制备基于纳米纤维 (NF) 的热致变色传感器,以提高灵敏度、准确性和与可穿戴设备的高度兼容性。
➣与致密薄膜型传感器在 31.6–42.7 °C 下相比,基于 NF 的多孔传感器膜的热致变色灵敏度 (ΔRGB) 提高了 2 到 5 倍。
➣这归因于染料在整个多孔 NF 结构中的均匀分布(≈95.7%),其表现出优异的透光率,比薄膜型传感器高 10-30 倍。
➣通过将NFs薄膜定制成口罩、贴片和手环的形式,进一步展示了基于NF的热变色传感器作为可穿戴设备的潜力。
DOI: 10.1002/adfm.202200463
6. 南方科技大学蒋兴宇教授ACS Nano:基于纳米纤维的柔性电子导管用于体内清除循环肿瘤细胞
➣本研究报道了一种柔性电子导管,它可以通过不可逆电穿孔(IRE)高效地捕获和杀死CTCs。
➣柔性电子导管由纳米纤维(NFs)与液态金属聚合物导体(MPC)电极组装而成。
➣导管可反复筛查全身血液,纳米纤维上的EpCAM抗体可使CTCs富集到导管表面。利用高比表面积,这种基于NFs的导管在CTCs中的捕获效率比以前报道的研究高25倍。
➣每mm2导管非特异性捕获的白细胞数量小于10个,而原来的4-11 × 106 mL-1全血数量较多,显示了柔性电子导管良好的特异性。
DOI: 10.1021/acsnano.1c09807
7. 天津工业大学杨光&庄旭品ACS Nano:芳纶纳米纤维气凝胶膜用于高温隔热
➣本文提出了一种质子供体调节的组装策略,以构建具有致密皮肤层和高孔纳米纤维主体的不对称芳纶纳米纤维 (ANF) 气凝胶膜.
➣这种结构的不对称是由去质子化的ANF结构恢复的差异性引起的,而ANF组装是由于可利用质子浓度的差异造成的。
➣气凝胶膜表现出优异的整体性能,低导热系数为0.031 W·m-1·K-1,低密度为19.2 mg·cm-3,高孔隙率为99.53%,抗拉强度为11.8 MPa(提高16.5倍),耐热性高(>500℃),阻燃性强。
➣此外,还提出了一种刮刀工艺,以连续、可扩展的方式制备气凝胶膜,该工艺在民用和军事领域都有潜在的应用前景。
DOI: 10.1021/acsnano.1c11301
8. 东华大学丁彬教授&斯阳研究员ACS Nano:具有纳米纤维-颗粒二元协同结构的全陶瓷弹性气凝胶绝热性能研究
➣本研究设计并制作了片状多孔结构和叶状纤维-颗粒二元网络的陶瓷纳米纤维-颗粒复合气凝胶。
➣所制备的复合气凝胶具有超轻质量、超弹性、可恢复压缩应变高达80%、机械强度大等特点。
➣该复合材料在1000次循环压缩后具有良好的抗疲劳性能,塑性变形为1.2%,在−100 ~ 500℃范围内具有不随温度变化的动态力学稳定性,在−196 ~ 1100℃范围内具有良好的工作温度。
➣纳米二氧化硅颗粒气凝胶组装成叶状并包裹在纤维细胞壁上,具有低导热性(0.024 W m-1 K-1)以及良好的高温超隔热性能。
DOI: 10.1016/j.nanoen.2022.106995
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