導語
本期內容精選了東華大學丁彬教授、青島大學龍云澤教授、哈爾濱工業大學王金忠教授等人的5篇“納米纖維”新成果。主要介紹了納米纖維/水凝膠復合材料、Janus結構納米纖維在傷口愈合方面的研究進展，以及芯-鞘結構納米纖維在傳感器等方面的最新研究進展，供大家了解。
1、東華大學丁彬&李曉然Compos. Part B Eng.：強保水、高拉伸和自愈合水凝膠/納米纖維膜復合材料，用于傷口愈合
?挑戰：由于濕潤環境的產生，水凝膠已成為最有前途的傷口愈合敷料之一。但其保水能力較差，力學性能較弱。因此，在實際應用中迫切需要開發具有持久保濕、力學性能穩定、自愈性能的敷料。
?方法：東華大學丁彬教授和李曉然教授以透氣疏水聚氨酯/聚二甲基硅氧烷(PU/PDMS)納米纖維膜和雙交聯殼聚糖基水凝膠為材料，采用動態希夫堿鍵和非動態光交聯反應，制備了一種雙層復合敷料。
?創新點1：結合納米纖維膜作為保護和機械支撐，雙層水凝膠復合材料具有較強的保水能力，可提供持續的潮濕環境；具有優異的拉伸和壓縮性能，可承受變形；具有較快的自愈合能力和良好的循環回彈性，可承受頻繁的運動。
?創新點2：體內實驗表明，其對大鼠全層皮膚創面有較好的治療作用。該研究表明，水凝膠/納米纖維膜復合材料是一種很有前途的傷口愈合敷料。
https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2023.110672
2、青島大學龍云澤&張俊Chem. Eng. J.：具有較強的濕組織附著力的Janus結構繃帶，實現快速止血和傷口愈合
?挑戰：粉末狀的止血劑，在遇到高血壓出血時，容易被血流沖走，有進入血管引起血栓形成的危險。纖維膜止血繃帶對傷口附著力差，需要長時間按壓止血，可能導致組織缺血性壞死。
?方法：青島大學龍云澤教授和張俊副教授受金絲燕搭建燕窩的啟發，提出了在納米纖維旋轉飛行過程中，將大顆粒的自凝膠粉末復合在納米纖維上，一步制備Janus復合納米纖維膜的方法。這種Janus結構是一種不對稱的潤濕性結構。
?創新點1：水側通過集中凝血因子在1 min內實現凝血。疏水的一面是99.99%無細菌，防止出血。此外，該膜材料附著力強，5.3 s即可凝膠，尤其不需要事先擦拭濕組織上的血跡。
?創新點2：對出血部位粘附牢固，能承受176 mmHg的破裂壓力，遠高于人體正常收縮壓。與醫用紗布和市售明膠止血海綿相比，止血時間縮短至1/5(1.16±0.28 min)，出血量減少至1/3(111±11 mg)。
https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.142458
3、哈爾濱工業大學王金忠&高世勇Adv. Funct. Mater.：大面積Bi2S3納米纖維膜用于快速光響應紅外成像光電探測器
?挑戰：具有優異柔韌性和機械穩定性的薄膜對于柔性和可穿戴設備非常重要。然而，大多數報道的薄膜是在基材上制備的，自支撐柔性薄膜的合成仍然是一個挑戰。
?方法：哈爾濱工業大學王金忠教授&高世勇副教授通過一步水熱法成功制備了自支撐Bi2S3納米纖維膜(NFM)，該膜由超長Bi2S3納米線(NWs)自組裝而成，長度為毫米級。
?創新點1：Bi2S3 NFM可以彎曲或剪切成任意所需的形式。基于Bi2S3自支撐NFM，制作了一個紅外光電探測器，在850 (940)nm光照下的魯棒響應率為2.23(2.06)μa W?1。
?創新點2：Bi2S3 NFM光電探測器表現出相對較快的響應時間(47.1 ms)，這歸因于NWs網絡中的高速載波傳輸效率。在彎曲狀態下，器件仍然表現出優異的檢測性能，即使經過1000次彎曲壓平，器件仍能保持86%以上的初始光電流。
?創新點3：Bi2S3 NFM光電探測器在空氣中存儲2個月和彎曲狀態1周后的穩健光響應表明其具有良好的空氣穩定性和靈活的檢測能力。此外，光電探測器可以清晰地識別目標圖像，在柔性和可穿戴領域具有廣泛的應用潛力。
https://doi.org/10.1002/adfm.202300159
4、哈爾濱工業大學朱嘉琦教授等人ACS Appl. Mater. Interfaces：靜電紡絲制備均勻排列的聚合物網絡液晶芯-鞘纖維
?挑戰：靜電紡聚合物液晶(PLC)纖維因其響應速度快、柔性強等特點，在可穿戴傳感器和自適應紡織品等領域具有廣闊的應用前景。然而，現有的PLC纖維只有狹窄的響應范圍，耐熱性和耐化學品性差。
?方法：哈爾濱工業大學朱嘉琦教授等人采用同軸靜電紡絲工藝制備了一種新型PLC纖維。芯溶液為4-氰基-4'-戊基聯苯 (5CB)，鞘溶液為含有13% PVP和10%活性介元(RM)的混合物。在紫外線照射纖維后，芯中的5CB和從芯中擴散的RM交聯成LC聚合物。
?創新點1：該纖維的相變溫度范圍在13.5 ~ 155.5℃之間，響應時間小于10 s。溫度范圍也可以通過調節靜電紡纖維中的成分和紫外線曝光時間來控制。以這種方式制備的芯-鞘纖維表現出優異的耐熱性和耐化學性，并具有可逆的光學響應。
?創新點2：此外，當纖維暴露于揮發性有機化合物(VOCs)如甲苯時，纖維在25秒內對甲苯蒸汽表現出快速的光學響應。這項研究表明，這種纖維可能用于制備柔性溫度和化學傳感器。
https://doi.org/10.1021/acsami.2c23065
5、鄭州大學鄭國強教授ACS Appl. Mater. Interfaces：電紡芯-鞘 PVDF 壓電纖維用于傳感器
?挑戰：商用壓電傳感器通常采用無機壓電材料，包括石英晶體、鋯鈦酸鉛等(PZT)、鈦酸鋇(BaTiO3)等。但是，由于其柔性、兼容性差和脆性，使其應用范圍受到極大限制。
?方法：鄭州大學鄭國強教授團隊報道了一種將聚偏氟乙烯(PVDF)直接靜電紡絲在不銹鋼絲上制備芯鞘壓電纖維(C-PEF)的簡便方法。
?創新點：這種C-PEF可以很好地響應不同程度的彎曲變形，因此可以組裝成壓電彎曲傳感器進行風速傳感。此外，類彈簧結構C-PEF (S-C-PEF)可以作為壓電彈簧傳感器，以復雜的方式監測人類的睡眠行為。
https://doi.org/10.1021/acsami.2c20512
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