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东华大学科研团队同一天、围绕同一核心技术——静电纺丝,两项重大研究成果成功发表国际顶级期刊《Nature Communications》!一个是东华大学覃小红教授团队聚焦智能纺织品的导电稳定性难题,一个是东华大学廖耀祖教授团队攻克太阳能海水淡化中的盐积累瓶颈。两项研究虽应用领域不同,却共同指向静电纺丝技术的无限潜力与广阔应用前景。
1、东华大学覃小红教授、季东晓研究员:在纱线表面构建静电纺丝3D液态金属粘附通道,用于大范围应变不敏感的智能纺织品
➣挑战:导电纤维对智能纺织品和可穿戴电子产品至关重要,但由于基材和导电材料之间的不匹配,实现优异的弹性性能具有挑战性。
➣方法:东华大学覃小红教授、季东晓研究员团队提出了一种粘附通道策略,以静电纺丝为核心技术,实现液态金属(LM)在纱线表面流动的三维控制,允许LM和纱线协同变形。
jrhz.info➣创新点1:这种方法确保纱线保持0.082 Ω/cm的低电阻,并在宽应变范围内表现出导电性稳定性,在600%应变下电阻变化(ΔR/R0)仅为0.703。纱线在各种机械应力下(包括捻、弯、压和大应变拉伸循环)以及洗涤过程中表现出电稳定性。
➣创新点2:通过对电纺丝纤维内部功能材料的改性,展示了电纺丝优越的焦耳热效应在织物智能调色中的应用,为智能纺织品的先进设计提供了可行的解决方案。
https://doi.org/10.1038/s41467-025-61444-3
2、东华大学廖耀祖教授、孟楠副研究员团队:仿生光热两性离子纤维膜,用于高效太阳能海水淡化和发电
➣挑战:太阳能驱动的海水淡化技术有望解决全球淡水短缺问题。然而,盐的积累仍然是一个重大的挑战,特别是对于二维膜材料。
➣方法:东华大学廖耀祖教授、孟楠副研究员团队受水通道蛋白的启发,通过静电纺丝与原位氧化聚合反应结合,设计了一种多孔两性离子纤维膜,它可以选择性地输送水,同时拒绝Na+和Cl−,从而实现高效的蒸发和耐盐性。
➣创新点1:卟啉基共轭微孔聚合物的掺入提高了光热转化和抗菌性能,而两性离子基团和多孔结构破坏了高盐度梯度,有效地防止了盐沉积。
➣创新点2:在1 kW m−2太阳辐照下,膜的蒸发速率为2.64 kg m−2 h−1,光热效率为97.6%。此外,光热蒸发器和热电模块的耦合实现了稳定的电输出(功率密度:1.5 W m−2)。
https://doi.org/10.1038/s41467-025-61244-9
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