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本期内容，易丝帮精选了东华大学朱美芳院士、中国地质大学余家国教授、中科院兰州化学物理所王道爱教授和西安工程大学的樊威教授团队在期刊《Nature Communications》上发表的4篇关于“纳米纤维”的顶刊文章。主要介绍了纳米纤维在人工肌肉、催化剂、应变传感器等方面的最新研究进展，供大家了解学习。

1、南开大学刘遵峰&东华朱美芳院士等人：超细纳米纤维！实现高强韧聚电解质人造蛛丝和高性能人工肌肉

➣挑战：力学性能优异、且具有驱动性能的多功能纤维材料在能量耗散、软体机器人、柔性电子以及生物医疗等领域具有巨大的应用潜力。因此，提高纤维的力学性能和驱动性能是发展功能纤维的重要方向，但同时也是一个难点。

➣方法：南开大学刘遵峰、东华大学朱美芳院士和中国药科大学周湘团队合作，开发了一种具有超细纳米纤维结构的高强韧聚电解质人造蛛丝，并构建了高性能的热驱动人工肌肉。

➣创新点1：纳米纤维由聚合物链在外部应力作用下经溶剂蒸发自组装形成，通过调控聚合物链解离度来调控聚合物链柔性，以优化聚合物链自组装过程，最终在聚电解质纤维中构建了超细纳米纤维结构，获得了广泛可调的力学性能。

➣创新点2：除了优异的力学性能外，聚丙烯酸纤维还具有卓越的热致超收缩能力。超细且高度取向的纳米纤维结构赋予了聚丙烯酸人造蛛丝超高的驱动性能，驱动应力最高可以达到65 MPa，功密度可以达到2.77 J/g。

https://doi.org/10.1038/s41467-024-47796-2

2、中国地质大学余家国教授&徐飞燕副教授：In2O3/NbO₅S型异质结界面超快电子转移，促进光催化CO₂还原

➣挑战：构建S型异质结可以有效实现具有强氧化还原能力的光生载流子的空间分离。然而，S型异质结中两相间有限的接触面积导致界面电荷传输效率较低，从动力学角度看不利于提高光催化效率。

➣方法：中国地质大学余家国教授和徐飞燕副教授通过简单的一步静电纺丝技术制备了In2O3/Nb2O5 S型异质结复合光催化剂，实现了两相间的紧密接触，从而促进了超快的界面电子传递（<10 ps）。

➣创新点1：CO2分子在Nb2O5表面可以实现高效化学吸附与活化，有利于促进光催化CO2还原反应。

➣创新点2：界面超快电荷转移有效延长了载流子寿命，协同CO2分子在催化剂表面的化学吸附与活化，所得的In2O3/Nb2O5 S型异质结复合纳米纤维表现出增强的光催化CO2还原活性。

https://doi.org/10.1038/s41467-024-49004-7

3、中科院兰州化学物理所王道爱教授&新加坡国家科技局叶恩毅：接触电催化还原空气中的CO2

➣挑战：传统催化技术由于其高能耗和昂贵的催化剂，在寻找将CO 2转化为增值产品的可持续解决方案时经常遇到障碍。

➣方法：中科院兰州化学物理所王道爱教授和新加坡国家科技局叶恩毅等人采用接触电催化方法进行CO2还原反应，实现了96.24%的CO法拉第效率。接触电催化是由静电纺聚偏二氟乙烯负载单铜原子锚定的聚合物氮化碳（Cu-PCN）催化剂和季铵化纤维素纳米纤维（CNF）组成的摩擦电纳米发电机驱动的。

➣创新点1：Cu-PCN上的单个Cu原子在接触电气化过程中可以有效地富集电子，在与季铵化CNF上吸附的CO2接触时促进电子转移。

➣创新点2：季铵化CNF对CO2的强吸附可在低浓度下有效捕获CO2，从而实现环境空气中的CO2还原反应，接触电催化CO产量达到33μmol g−1 h−1。

https://doi.org/10.1038/s41467-024-50118-1

4、西安工程大学樊威教授&南京林业大学葛省波副教授：透汗、超高强度3D PVDF压电纳米纱线应变传感器

➣挑战：商用可穿戴式压电传感器采用电子封装，具有良好的抗干扰稳定性。然而，这种包装使它们的透气性、舒适性都较差。

➣方法：西安工程大学的樊威教授和南京林业大学葛省波副教授等人合作，开发了一种超高强度PVDF压电纳米纱线，使用先进的3D纺织技术将它们与不同的纱线编织在一起，形成3D压电织物传感器。

➣创新点1：3D PF具有反重力单向液体传输功能，允许汗液在4秒内从靠近皮肤的内层移动到外层，为用户提供舒适干燥的环境。

➣创新点2：出汗不会削弱3DPF的压电性能，反而会增强。此外，3DPF的耐用性和舒适性与商用棉T恤相似。

https://doi.org/10.1038/s41467-024-47810-7