东华大学研发多功能二维聚合物纳米纤维网络

http://www.texnet.com.cn/ 2026-11-11 15:25:20 来源:纺织网

  近日,东华大学丁彬教授、印霞教授、王斐研究员团队在国际权威期刊《ACS Nano》发表最新研究成果,团队结合静电纺丝、静电喷雾技术,研发出质子介导分子间相互作用调控新策略,成功制备多功能二维聚合物纳米纤维网络,为严苛高温工况下的精密器件开发提供新思路。

  耐热纳米纤维网络具备稳定多孔结构与精准筛分能力,是高温环境防护、精密制造领域的关键材料。但传统耐热聚合物玻璃化转变温度高、加工窗口狭窄,很难实现纳米尺度精细加工与组装结构可控调节,长期存在耐热性能与结构功能难以兼顾的矛盾。

  针对上述痛点,研究团队提出普适性质子介导分子间相互作用调控策略,该方案无需依赖熔融、溶解过程,即可调控耐高温纳米纤维的自组装路径与微观形貌。研究通过优化纳米纤维分散液特性与静电喷雾工艺参数,将质子转移驱动的纳米纤维组装行为,与泰勒锥喷出微液滴的二维形变过程耦合,实现二维平面内分子间作用力在排斥、吸引状态之间动态切换,精准调控纳米纤维基元的拓扑组装行为。

  依托疏水多孔施泰纳网络结构与材料本征热稳定性,该二维热稳定纳米纤维网络(TR-nets)集成拒液、透气、防尘、传声多重功能,最高可耐受400℃高温环境,适配高温过滤、特种防护、声学器件等严苛场景。

  该研究打通了耐热纳米纤维的结构调控难点,为高温环境下使用的多功能集成器件设计提供全新技术路径,也拓展了静电纺丝、静电喷雾纳米纤维材料在高端纺织、特种过滤、先进防护领域的应用边界。

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