導語
本期梳理了丁彬教授、趙勇教授、龐歡教授等團隊在期刊《Advanced Fiber Materials》( IF12.958 )發表的6篇最新成果,主要介紹了電紡纖維海綿、先進纖維材料用于可穿戴電子產品、電紡MOF材料用于儲能、以及電紡載藥纖維等領域的最新研究進展,供大家了解學習。
1、東華大學丁彬教授團隊:電紡纖維海綿:原理、制備和應用
?挑戰:隨著功能纖維材料的發展,構造結構穩定的3D纖維材料已成為擴大靜電紡絲纖維應用和提高纖維性能的關鍵挑戰。
?主要內容1:東華大學丁彬教授&張世超研究員發表綜述,簡要介紹了靜電紡絲技術及其原理。
?主要內容2:總結了近年來三維纖維海綿的代表性進展,并對其發展前景進行了展望。
https://doi.org/10.1007/s42765-022-00202-2
2、北航趙勇教授等人:具有空間和化學限制的類秋葵多通道TiO@NC纖維膜用于鋰硫電池
?挑戰:在鋰硫電池(LSBs)中,協調設計電極材料的結構和成分,以改善其對多硫化鋰的物理化學吸附和轉化,對于減少穿梭效效應應尤為重要。
?方法:北航趙勇教授、王女教授和河北農業大學趙孝教授合作利用多流體靜電紡絲法構建了一種自支撐的多通道摻氮碳纖維膜(TiO@NC)包埋TiO納米顆粒用于鋰硫電池電極。
?創新點1:內部通道和嵌入的TiO納米顆粒分別為多硫化物提供空間限制和化學結合。此外,摻雜氮的碳骨架不僅可以作為電子的高導電傳輸路徑,還可以與內部通道集成,以維持循環過程中的形態并承受體積膨脹。
?創新點2:制備的自支撐四通道TiO@NC超薄光纖電極在0.5時具有1342.8 mAh g?1的高初始比容量,在4.0時,具有505.8 mAh g?1的高倍率容量。
https://doi.org/10.1007/s42765-022-00217-9
3、英國曼徹斯特大學劉旭慶教授:用于可穿戴電子產品的先進纖維材料
?挑戰:與剛性和平面電子設備相比,基于纖維的可穿戴電子設備在柔性、伸縮性和透氣性方面具有顯著優勢。
?主要內容1:英國曼徹斯特大學劉旭慶教授綜述了先進纖維材料的研究進展,主要包括各種材料制備、制備技術以及不同可穿戴應用的代表性研究。
?主要內容2:最后,總結了纖維材料和可穿戴電子產品的關鍵挑戰和未來方向,并對可能的解決方案進行了分析。
https://doi.org/10.1007/s42765-022-00212-0
4、香港城市大學胡金蓮教授:具有定向水/水蒸氣傳輸特性的仿生穩定單層 Janus 織物,用于集成個人冷卻管理
?挑戰:現有的用于定向輸水的Janus非對稱多層織物仍存在合成復雜、穩定性差的局限性。
?方法:香港城市大學胡金蓮教授團隊受葉片角質層組成分級結構的啟發,通過一步靜電紡絲法制備了單層Janus個人冷卻管理織物(JPCMF)。
?創新點1:JPCMF不僅具有較強的定向散水輸送能力,而且具有較強的非對稱水分(水汽)輸送能力,具有較高的非對稱因子(1.49)、水汽輸送值(18.5 kg?1 m?2 D?1)和水分蒸發速率(0.735 gh?1)。
?創新點2:JPCMF具有優異的耐久性和穩定性,這得益于一種新型的靜電吸附輔助自粘附策略,可抵抗磨損、剝落和拉伸。
https://doi.org/10.1007/s42765-022-00200-4
5、揚州大學龐歡教授:用于儲能和環境保護的電紡金屬-有機框架納米纖維膜
?挑戰:金屬-有機框架(MOF)因其獨特的優勢而在許多領域具有吸引力。然而,單一MOF材料的實際應用受到限制。
?主要內容:揚州大學龐歡教授從制備和應用兩方面系統綜述了靜電紡絲法制備MOF基雜化納米纖維膜的研究進展。
?詳細內容:首先,討論了制備MOF/聚合物納米纖維膜的兩種主要方法。接下來,詳細總結了MOF/聚合物納米纖維膜在儲能和環保方面的應用。最后,為了充分挖掘MOF基納米纖維膜在更多領域的潛力,提出了當前的挑戰,并討論了未來的研究方向。
https://doi.org/10.1007/s42765-022-00214-y
6、北京化工大學薛佳佳教授:靜電紡絲纖維用于組織再生和癌癥治療的藥物輸送控制
?背景:靜電紡纖維支架具有制作簡單、材料通用范圍廣、孔隙率高和比表面積大等優點,已廣泛應用于藥物輸送體系,且可實現多藥協調及可控釋放,滿足多組織再生和癌癥治療的不同需求。
?主要內容:北京化工大學薛佳佳教授系統地總結了電紡纖維的多種結構以及控制電紡纖維給藥的方法,并討論了其在軟組織、硬組織以及癌癥治療中應用的研究進展,為開發智能給藥平臺提供新的見解和視角。
?具體內容1:通過改變載藥方式,包括混合靜電紡絲、第二載體靜電紡絲、乳液紡絲、同軸紡絲、電噴以及物理吸附和共價固定等后處理工藝,藥物可以選擇性地與聚合物結合、吸附在纖維表面或間接包封在靜電紡絲纖維上,以達到快速、持續、非均質釋放或時空可控釋放,從而滿足體內的各種需求。
https://doi.org/10.1007/s42765-022-00198-9