导语

本期内容，易丝帮精选了东华大学朱美芳院士、浙江大学高超教授、哈尔滨工业大学齐殿鹏教授&南洋理工大学陈晓东院士、北京化工大学周继升教授、东华大学斯阳教授团队发表的5篇顶刊论文。主要介绍微/纳米纤维在辐射冷却、传感器、钠离子电池等方面的研究进展，供大家了解。

1、东华大学朱美芳院士团队ACS Nano：皮肤皱纹启发的微纳结构纤维素复合纤维，实现高效日间辐射冷却

➣挑战：被动式辐射冷却织物为减少热管理中的能源消耗提供了可持续的途径，但它们对石油衍生材料的依赖和复杂的涂层工艺损害了环境兼容性和耐磨性。

➣方法：东华大学朱美芳院士团队孔维庆副研究员通过湿纺丝设计再生纤维素/SiO2纳米颗粒纤维（RCSF），提出了一种受生物启发的无涂层策略。RCSF模拟人体皮肤表面的微纳结构（突出高度≈2μm），通过材料本身的特性，而不是外部涂层，实现了较高的太阳反射率（0.4-1μm）和红外发射率（8-13μm）。

➣创新点1：分层多孔结构增强了比表面积，同时保持了透气性（与原始纤维素织物相比提高了75%）和排湿性能。在800 W m-2的太阳辐照下，RCSF的净冷却能力为100.1 W m-2，与再生纤维素纤维（RCF）相比，在夏季环境中可降低5°C的温度。

➣创新点2：这种一步制造方法消除了有毒油漆和能源密集型的后处理，为传统涂层织物提供了一种具有成本效益的替代品。

https://doi.org/10.1021/acsnano.5c06103

2、浙江大学高超教授等人Nat. Mater.：室温下制备高性能石墨烯基碳纤维

➣挑战：热处理被证明可以有效地从有缺陷的氧化石墨烯中恢复原始的石墨烯晶格，从而提高性能。然而，石墨烯纤维的机械性能仍然不如单层原始石墨烯，主要是由于组装引起的缺陷，例如在二维薄片与纤维结构折叠过程中形成的微孔。

➣方法：浙江大学高超教授、许震副教授、刘英军研究员与清华大学徐志平教授合作，在室温下成功制备了超强和刚性石墨烯纤维，其平均抗拉强度为5.19 GPa，杨氏模量为529 GPa。

➣创新点1：提出了一种区域折叠策略来构建高度折叠但致密堆积的纳米结构，从而使微孔体积减少10倍。应力分布在纤维是均匀的，导致增强的机械性能。

➣创新点2：这些发现推动了碳纤维和其他由二维纳米片组装的宏观材料的制造，在降低能耗的同时实现了高质量的材料。

http://doi.org/10.1038/s41563-025-02384-7

3、哈尔滨工业大学齐殿鹏教授&南洋理工大学陈晓东院士Adv. Mater.：多尺度界面限制锁定策略，打造应变不敏感表皮电子器件

➣挑战：表皮生物电子学中稳定的电导率对人体健康的准确监测至关重要。然而，活性导电材料与弹性衬底之间的粘附性差导致变形过程中的导电性问题。

➣方法：哈尔滨工业大学齐殿鹏教授与南洋理工大学陈晓东院士合作，提出多尺度界面约束锁定策略，结合分子纠缠与静电纺丝膜孔内的物理限制，增强界面结合强度。

➣创新点1：与以往的研究相比，多尺度界面封闭锁定结构的界面粘附强度最高，为9.48 MPa。这种结构的界面附着力比没有这种设计的结构提高了约13.9倍。

➣创新点2：首次通过原位聚合和膨胀法制备了多尺度界面约束锁紧结构，提高了界面的粘附强度，该方法可推广到不同的基材（如聚氨酯）。

➣创新点3：高附着力促进了纳米网膜的波浪状和皱褶状微观结构，使其在拉伸应变下保持近乎恒定的电阻（≈200%）。所制备的应变不敏感导电膜已成功应用于表皮生物电子学（如传感器和生物电极）。

https://doi.org/10.1002/adma.202506843

4、北京化工大学周继升教授&昆士兰大学罗彬教授等人Nat. Commun.：单原子活化多级活性位点，推动钠离子高效利用

➣挑战：原子分散的金属在引导钠沉积方面具有优势，但单原子对其周围结构的影响以及配位控制的单原子活性的精确调节尚不明确。

➣方法：北京化工大学周继升教授&昆士兰大学罗彬教授等人，开发了锡单原子纳米纤维薄膜，通过动态配位模式（从3个氮原子和1个氧原子的配位转变为1个氮原子和3个氧原子的配位）调控钠离子吸附行为。

➣创新点1：锡原子不仅能增强其直接配位的氮、氧原子对钠离子的吸附活性，还能活化远端碳原子。其活化能力与配位环境密切相关，锡原子与氮原子配位越多，活性越高。

➣创新点2：优化后的锡碳基质能够实现均匀的钠沉积和完全剥离，使对称电池在100 mA cm- 2和100 mAh cm- 2下稳定循环1200小时，放电深度为100%。

➣创新点3：将锡碳宿主与钒酸钠磷酸盐正极配对组成无负极全电池，在10C倍率（6分钟）下循环700次后，容量保持率达到94%。

http://doi.org/10.1038/s41467-025-64351-9

5、东华大学斯阳教授Adv. Mater.：高熵铬酸盐超织物，用于宽带红外辐射冷却

➣挑战：通过电磁波散发热能的辐射冷却是航天工业主要的热管理途径。开发兼具高红外发射、热稳定性与柔性的辐射冷却材料难度大。

➣方法：东华大学斯阳教授提出了一种基于高熵工程和一维诱导成形的航天器高效冷却超织物。

➣创新点1：得益于多重吸收机制和有序结构，工程（La0.2Y0.2Nd0.2Gd0.2Sr0.2）CrO3具有固有的热稳定性和宽带红外发射率。基于这一特性，开发的（La0.2Y0.2Nd0.2Gd0.2Sr0.2）CrO3纳米纤维具有良好的光谱响应和柔性，可通过限制平面红外散射和随机分布的无定形区域来实现。

➣创新点2：将它们编织成类似织物结构后，所得到的超织物在宽红外波段内具有超高的发射率、柔韧性、优异的耐温性和弯曲时的结构稳定性。理论模拟表明，与传统的冷却系统相比，该超织物具有额外的冷却性能和较高的冷却功率。

https://doi.org/10.1002/adma.202513910