导语

本期内容，易丝帮精选了东华大学闫建华教授、四川大学邓华教授&傅强教授和美国康涅狄格大学Thanh D. Nguyen团队发表在期刊《Nature Communications》的3篇研究论文。主要介绍了纳米纤维在柔性导电金属氧化物薄膜、持久辐射冷却材料、压电水凝胶等方面的最新研究进展，供大家了解学习。

1、东华大学闫建华教授Nat. Commun. (IF 16.6) ：通过可视插层化学反应控制金属氧化物的电子电导性  

➣挑战：阳离子插层是优化金属氧化物电子结构的一种有效方法，但通过控制离子运动来调节插层结构和电导率很困难。

➣方法：东华大学闫建华教授团队提出了一种可视化的拓扑化学合成策略，以控制插层路径和结构，实现在室温下一分钟内快速合成柔性导电金属氧化物薄膜。

➣创新点1：以柔性TiO₂纳米纤维薄膜为原型，设计了三种电荷驱动模型，将预设的Li ⁺离子缓慢（μm/s）、快速（mm/s）或超快（cm/s）嵌入TiO₂ 晶格中。

➣创新点2：Li⁺的嵌入使TiO₂膜的颜色发生实时变化，从白色到蓝色再到黑色，对应于LixTiO₂层和LixTiO_2-δ层的结构，电导率从0提高到1和40 S/m。

➣创新点3：这项工作实现了大规模、快速合成具有可调电导率的柔性TiO₂纳米纤维薄膜，并有望将该合成扩展到其他导电金属氧化物薄膜。

https://doi.org/10.1038/s41467-023-41935-x

2、四川大学邓华教授&傅强教授Nat. Commun. (IF 16.6)：超薄、高强度层状薄膜，实现持久辐射冷却

➣挑战：被动日间辐射冷却是解决全球变暖引起的能源、环境和安全问题的一条有前途的方法。然而，期望的高太阳反射率和必要的适用性能之间的矛盾是现阶段的主要限制。

➣方法：四川大学邓华教授和傅强教授报道了一种“溶剂交换-再质子化”加工策略，用于制造将芳纶纳米纤维与核壳TiO₂涂层云母微片相结合的层状结构，以增强强度和耐用性，而不影响光学性能。

➣创新点1：该方法能够实现缓慢但完整的两步质子化转变，并形成具有强纤维状接头的三维树突网络，其中超载的散射体被稳定地抓住并锚定对齐，从而产生约112 MPa的高强度以及优异的环境耐久性，包括紫外线老化、高温、划痕等。

➣创新点2：多个核-壳和壳-空气界面激发的强后向散射保证了平衡的反射率(~92%)和厚度(~25 μm)，户外测试进一步显示，白天可达到的低于环境温度约3.35 °C，夜间可达到约6.11 °C。

https://doi.org/10.1038/s41467-023-41797-3

3、美国康涅狄格大学Thanh D. Nguyen团队Nat. Commun. (IF 16.6)：可注射且可生物降解的压电水凝胶，用于治疗骨关节炎

➣挑战：骨关节炎影响着全世界数百万人，但目前使用镇痛药或抗炎药的治疗方法只能缓解这种疾病的症状。

➣方法：美国康涅狄格大学Thanh D. Nguyen团队提出了一种可注射、可生物降解的压电水凝胶，由嵌入胶原基质中的短电纺丝聚左旋乳酸纳米纤维制成，可以注射到关节中，并在超声激活下自我产生局部电信号，以驱动软骨愈合。

➣创新点1：体外实验数据显示，超声作用下的压电水凝胶可以增强细胞迁移，诱导干细胞分泌TGF-β1，促进软骨形成。

➣创新点2：在体内，患有骨软骨临界尺寸缺陷的兔子接受超声激活压电水凝胶后，显示出软骨下骨形成增加、透明软骨结构改善和良好的机械性能。接近健康的原生软骨。

https://doi.org/10.1038/s41467-023-41594-y