近日，技术研究院先进纺纱织造及清洁生产国家地方联合工程实验室王金凤教授和香港理工大学王训该教授应邀，在《Matter》上针对纤维基柔性流体泵工作（Science, 2023, 379, 1327-1332）发表题为“Wearable fiber fluidic pumps”的评述文章（链接：https://doi.org/10.1016/j.matt.2023.05.003），并收录于《Matter》评述专刊。武汉纺织大学为第一署名单位，国家地方联合工程实验室张守伟博士为第一作者，王金凤教授和王训该教授为通讯作者。Matter是Cell期刊的姊妹刊，是材料、化学类享有盛誉的国际权威期刊。
可编织的多功能纤维赋予了可穿戴器件先进的功能，柔性纤维状流体管因其可承载流体在柔性可自支持外骨骼、热管理和可穿戴虚拟触觉等领域有较大的应用潜力。然而传统的可穿戴流体器件需要借助于微型机械泵或柔性泵机器人作为压力源驱动管内液体流动。机械泵因其固有的噪声和振动，限制了可穿戴织物的应用。已报道的柔性泵因其功率密度低和扩展性差的缺点难以满足实际需求。
图1. 纤维基柔性流体泵（图片引用自Science, 2023, 379, 1327-1332）
文章介绍了Smith等人在《Science》上报道了纤维基柔性流体泵工作，其基于电流体动力学原理，利用根植于纤维管内部的螺旋电极施加电场驱动管内液体流动，将电场驱动液体流动应用于纺织纤维领域，创造性的提出柔性纤维基流体泵的概念。该柔性纤维基流体泵将柔性纤维和电动流体力学结合在一起，即是流体的载体，又是压力源，突破了传统可穿戴流体设备需要微型泵作为动力源的限制。在满足实际流体通量需求的同时，解决了传统机械泵震动和噪声问题，极大的促进了可穿戴流体器件的应用范围。
图2. 纤维基柔性流体泵的制备与应用
尽管该柔性纤维基流体泵在可驱动流体方面具有局限性，如只能用于驱动低电导率、低粘度、高电流击穿场、易离子化和高化学稳定性的流体介质，但其创造性地将电流体力学与可穿戴纤维织物结合，获得了柔性高性能可穿戴纤维基流体泵。探索学科交叉，将更多新材料及交叉技术与纤维相结合，对推动纤维、纺织与可穿戴功能性织物的创新与发展，很有助益。
第一作者简介：张守伟，博士毕业于比利时法语天主教鲁汶大学，先后在圣母大学（美国）和中国地质大学（武汉）从事博士后研究工作。2022年加入先进纺纱织造及清洁生产国家地方联合工程实验室王金凤教授团队，主要从事生物基多孔纤维材料的构建及其应用。以第一作者在Matter，Anal. Chem., Nanoscale, Macromolecules和Biomacromolecules等国际期刊发表SCI论文9篇。
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