近日，化學(xué)化工學(xué)院汪玲博士以第一作者，安慶師范大學(xué)為第一單位在國(guó)際知名期刊《Chemical Engineering Journal》發(fā)表題為“Multiscale interfacial engineering of asymmetric conductive nanofibrous membranes for intelligent thermal–moisture management”的研究論文。該期刊為JCR 一區(qū)、中科院一區(qū) TOP 期刊，影響因子13.2。

柔性電子與可穿戴材料是智能傳感、健康監(jiān)測(cè)、電磁防護(hù)等領(lǐng)域的核心基礎(chǔ)材料，然而多功能集成、智能熱濕管理與長(zhǎng)期服役穩(wěn)定性難以協(xié)同實(shí)現(xiàn)，一直是該領(lǐng)域亟待突破的關(guān)鍵科學(xué)難題。針對(duì)這一難題，研究團(tuán)隊(duì)受Janus 非對(duì)稱(chēng)界面結(jié)構(gòu)啟發(fā)，創(chuàng)新性提出多尺度界面工程與殼聚糖輔助銀納米顆粒原位生長(zhǎng)策略，成功制備出一種新型聚氨酯基非對(duì)稱(chēng)導(dǎo)電納米纖維膜。該研究先利用聚多巴胺對(duì)聚氨酯納米纖維進(jìn)行表面修飾，為后續(xù)負(fù)載提供牢固的界面結(jié)合位點(diǎn)；再以殼聚糖為分散與穩(wěn)定助劑，調(diào)控銀納米顆粒在纖維表面原位均勻生長(zhǎng)，構(gòu)建出超高導(dǎo)電的復(fù)合纖維膜；最后通過(guò)靜電紡絲技術(shù)在一側(cè)沉積超薄疏水聚氨酯層，成功構(gòu)筑出兼具不對(duì)稱(chēng)浸潤(rùn)性與多功能集成的非對(duì)稱(chēng)導(dǎo)電復(fù)合纖維膜。從分子—微納—宏觀(guān)多尺度有效解決了高導(dǎo)電、單向?qū)?、自適應(yīng)熱管理與電磁屏蔽難以兼顧的固有矛盾，顯著提升了材料的導(dǎo)電性能、定向輸液效率、溫度調(diào)節(jié)能力與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

研究結(jié)果表明，材料電導(dǎo)率可達(dá)1409 S/cm，電磁干擾屏蔽效能高達(dá)93.09 dB。在智能濕管理測(cè)試中，材料實(shí)現(xiàn)20 s快速單向水傳輸，可抗重力定向?qū)б?，汗液快速?dǎo)出不回滲，保持皮膚界面干爽。通過(guò)簡(jiǎn)單翻轉(zhuǎn)即可實(shí)現(xiàn)雙向熱調(diào)控，疏水側(cè)貼膚可實(shí)現(xiàn)約 2.5℃制冷效果，親水導(dǎo)電側(cè)貼膚可實(shí)現(xiàn)約 7℃升溫保暖。該Janus功能膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、長(zhǎng)效耐用，歷經(jīng) 1000 次循環(huán)拉伸、超聲清洗、砂石摩擦沖擊與模擬汗液腐蝕浸泡后，導(dǎo)電、導(dǎo)濕和電磁屏蔽核心性能維持率可達(dá) 95% 以上，在柔性電子、可穿戴智能織物、電磁防護(hù)裝備、個(gè)人熱管理系統(tǒng)等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

該研究成果為多功能柔性可穿戴材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能調(diào)控提供了全新思路，所制備的非對(duì)稱(chēng)導(dǎo)電納米纖維膜在智能熱濕管理、高效電磁屏蔽、耐用柔性器件等領(lǐng)域具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，為相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)奠定了材料基礎(chǔ)。（撰稿：汪玲 審核：劉志強(qiáng)）

該學(xué)術(shù)論文網(wǎng)址：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894726034832