重慶
2026年5月6日，Nature Communications文獻(xiàn)《化學(xué)法制備氧氣的凝膠結(jié)構(gòu)可穿戴微反應(yīng)器》
1. 核心問題：如何解決傳統(tǒng)剛性微反應(yīng)器無法穿戴，而柔性材料又難以兼顧機(jī)械強(qiáng)度、流體穩(wěn)定性與高效傳質(zhì)的矛盾，實(shí)現(xiàn)惡劣環(huán)境下（如高原）的連續(xù)化學(xué)合成。
2. 研究思路：采用“鎧甲式”封裝策略。先用熱縮管包裹芳綸氣凝膠中空纖維（AAAHF）構(gòu)建柔性骨架，再注入全氟聚醚（PFPE）潤(rùn)滑劑形成“固-液復(fù)合”微通道，利用納米限域效應(yīng)降低流體阻力。
3. 關(guān)鍵結(jié)果：
1) 材料兼具高強(qiáng)韌性（拉伸強(qiáng)度17.6 MPa，斷裂伸長(zhǎng)率770%）與抗污染能力。
2) 潤(rùn)滑層使流體阻力降低高達(dá)68.1%，能耗僅為普通管道的45%。
3) 集成系統(tǒng)在4998米高原實(shí)測(cè)中，實(shí)現(xiàn)了26498 g·L?1·h?1的時(shí)空產(chǎn)率與100%純氧穩(wěn)定輸出。
4. 創(chuàng)新亮點(diǎn)：
1) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：首創(chuàng)“鎧甲護(hù)核”氣凝膠纖維，破解了柔性與孔隙率的互斥難題。
2) 傳輸機(jī)制：仿生構(gòu)建納米限域潤(rùn)滑層，大幅降低微流體能耗。
5. 應(yīng)用前景：為高原供氧、應(yīng)急救援及可穿戴原位藥物合成提供了全新的材料平臺(tái)與裝備范式。
Yuzhen Li, Yafei Ding, Yongji Li & Xuetong Zhang, Chemical O2-generated aerogel-structured wearable microreactors, Nature Communications, 2026, https://doi.org/10.1038/s41467-026-72772-3.
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