超韧"纳米皮肤"纤维问世
前不久，四川大学高分子科学与工程学院王宇特聘研究员团队立足仿生科学视角，受蚕体纺丝过程中天然抗普拉托-瑞利不稳定性（Plateau-Rayleigh Instability, PRI）机制启发，创新性提出序列交互式纤维-微流控纳米相分离技术。
技术创新
该技术成功实现超韧纳米皮肤纤维（Nano-Skin Fibers, NSFs）的连续规模化制备，其力学性能与多功能集成性均达行业领先水平，为智能纺织品、柔性传感等前沿领域提供了突破性解决方案。
早前，将纤维支撑微流控涂层转化为连续功能性仿生纳米结构已受到广泛关注，但由于持续存在的普拉托 - 瑞利不稳定性（PRI），该领域仍面临根本性挑战。本研究受自然界中蚕在空气浴环境下通过交互作用克服普拉托 - 瑞利不稳定性进行吐丝的启发，提出一种序列交互式纤维 - 微流控纳米相分离（SIFMF - NPS）技术，旨在攻克这一难题，实现多功能、超高韧性纳米表皮纤维（NSFs）的连续化生产。
研究结果表明，该序列交互式纤维 - 微流控纳米相分离技术包含界面溶胀与互扩散、纳米相分离及界面共结晶等过程。最终，经该技术制备的材料界面强度显著提升，达 119±7.6 兆帕，约为对照组材料的 100 倍；韧性优异，达 377±4.6 兆焦 / 平方米，约为对照组材料的 3 倍，同时还具备高性能摩擦发电性、运动敏感性及优良隔热性等实用功能。该序列交互式纤维 - 微流控纳米相分离技术及其制备的纳米表皮纤维材料，为仿生高韧性功能纤维的规模化生产搭建了极具前景的制造平台，有望为智能纺织面料、可穿戴电子设备及先进复合材料领域开辟全新发展路径。
1. 核心突破
此项研究的核心突破在于，不仅从仿生角度系统性解决了PRI现象长期制约纤维涂层制备的行业痛点，更通过序列交互式技术路径实现了高性能纤维的规模化生产，为多功能仿生纤维的研发建立了全新技术范式，将有力推动智能穿戴、能源收集等领域的材料技术升级。该研究通过精准复刻蚕丝纺丝的界面调控智慧，构建了SIFMF-NPS技术体系，实现了“难题破解-性能跃升-规模制备”的三重突破。
2. 应用前景
该纳米皮肤纤维（NSFs）展现出多元化应用潜力：作为Z形电极传感器核心组件时，可精准捕获书写、踏步等人体运动的微形变信号，适配高精度可穿戴传感设备开发；其稳定的摩擦发电性能使其可直接集成为柔性储能元件，为分布式能源收集提供新路径；将其编织为仿水黾载体结构时，可显著提升单位质量载荷能力，而连续导电涂层则保障了柔性电路的稳定导通。这些特性使其在智能纺织、先进复合材料、柔性电子等领域具备不可替代的应用价值。
*图文参考：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202520366
*本文部分图片由ai生成，效果仅供参考
END
获取最新资讯
关注微信公众号并设置 ★ (星标)
关注江苏百宏集团
关注绿色纺织发展