Nano-Micro Letters期小编为大家汇集了2025年12期Nano-Micro Letters 期刊的精美封面，及封面文章所展现的优秀内容。在欣赏科研之美之时，小编也希望大家继续支持NML期刊，将优秀成果发表在NML期刊的同时，设计精美封面，锦上添花，提升影响力。
January
Spontaneous Orientation Polarization of Anisotropic Equivalent Dipoles Harnessed by Entropy Engineering for Ultra-Thin Electromagnetic Wave Absorber (ARTICLE)
Honghan Wang1, Xinyu Xiao1, Shangru Zhai *, Chuang Xue *, Guangping Zheng, Deqing Zhang, Renchao Che *, Junye Cheng *
Nano-Micro Letters (2025)17: 19
https://doi.org/10.1007/s40820-024-01507-0
本文亮点
1. 提出了HEAs内各向异性等效偶极子自发取向极化的强化机制，以提高HEAs的介电损耗特性。
2. 通过改进的碳热冲击工艺，将碳载体的制备来源扩展至生物质类别。生物质衍生碳载体可以与HEAs共同构建类壳核异质界面。
3. 目标样品CCP/HEAs-Mn2.15在1.03 mm的超薄匹配厚度下实现了-51.35 dB的高效电磁波吸收。
4. 这项工作结合了理论计算和电磁仿真模拟技术，为超宽带带通滤波器等电磁功能器件的设计和应用提出了可行性策略。
内容简介
利用碳热冲击工艺来合成碳载体/纳米级HEAs电磁响应复合材料已被认定为实现导电/介电基因协同竞争工程的先进策略。受HEAs的组成元素的电负性、价电子构型和摩尔比例调控的电子迁移模式决定了其内部等效偶极子的稳态和效率。深圳北理莫斯科大学程俊业&大连工业大学翟尚儒等合作以碳化纤维素纸(CCP)作为碳载体，通过改进的碳热冲击工艺最大程度地保留了CCP上的含氧官能团(O·)。HEAs 的成核机制和标志性的CCP/HEAs壳核异质界面的构建与O·诱导的碳代谢过程密不可分。同时，具有可切换的富电子位点的电子迁移模式促进了各向异性等效偶极子的取向极化。结果表明，由摩尔比例为35%的Mn元素参与制备的CCP/HEAs-Mn2.15复合材料可在 1.03 mm的超薄匹配厚度下实现-51.35 dB的高效电磁波吸收。通过将理论计算、实验表征和电磁仿真模拟技术相结合，阐明了基于 CCP/HEAs电磁波吸收体系的电磁衰减机制，为电磁功能器件(如超宽带带通滤波器)的实际应用提供了理论基础和可行性策略。
February
High Fe-Loading Single-Atom Catalyst Boosts ROS Production by Density Effect for Efficient Antibacterial Therapy (ARTICLE)
Si Chen, Fang Huang, Lijie Mao, Zhimin Zhang, Han Lin, Qixin Yan, Xiangyu Lu*, Jianlin Shi*
Nano-Micro Letters (2025)17: 32
https://doi.org/10.1007/s40820-024-01522-1
中文题目：高铁负载单原子催化剂通过密度效应促进活性氧（ROS）生成，实现高效抗菌治疗
本文亮点
1. 通过铁元素替换锌元素的方法成功合成了高负载量、高催化活性和高稳定性的铁单原子催化剂(h3-FNCs)，一石二鸟，同时提升了金属负载量和比金属质量活性。
2. 首次发现了由活性位点密度高引发的“密度效应”，这种效应导致单原子位点的本征活性发生了显著变化。
3. h3-FNCs 卓越的类氧化酶催化活性可确保高效的杀菌活性。
内容简介
目前应用于医疗领域的单原子催化剂(SACs)仍然存在金属负载量低的问题。中国科学院上海硅酸盐研究所施剑林院士、同济大学逯向雨、陈思等人开发了一种合成方法，能够通过锌与铁的交换来提高 SACs 的金属负载量的同时提高其比金属质量活性。所构建的铁单原子催化剂(h3-FNC)具有 6.27 wt% 的高金属负载量和 ~4 Å 的铁-铁间距，表现出卓越的类氧化酶催化活性，在常温储存 6 个月后不会出现明显的活性衰减，并具有良好的抗菌效果。最吸引人的是，该研究发现了单原子催化中的“密度效应”，高的金属掺杂量会使活性位点的距离变近，达到阈值后近邻活性位点产生相互作用，改变电子结构，进而改变活性位点的本征催化活性。本研究中高负载SACs中的单个铁原子位点的活性约为低、中负载 SACs的 2.3 倍，同时由于活性位点的数量多，h3-FNC 的类氧化酶催化活性大大提高，质量活性和比金属质量活性达到商用 Pt/C 的 66 倍和 315 倍。此外，h3-FNC 在催化氧气还原为超氧阴离子和耗竭谷胱甘肽方面的能力也得到了显著增强。体外和体内实验证实了h3-FNCs 在通过抗菌促进伤口愈合方面具有卓越的功效。
March
Bioinspired Ultrasensitive Flexible Strain Sensors for Real-Time Wireless Detection of Liquid Leakage (ARTICLE)
Weilong Zhou, Yu Du, Yingying Chen, Congyuan Zhang, Xiaowei Ning, Heng Xie*, Ting Wu*, Jinlian Hu*, Jinping Qu
Nano-Micro Letters (2025)17: 68
https://doi.org/10.1007/s40820-024-01575-2
本文亮点
1. 提出了利用微挤压成型和表面改性技术大规模制造超疏水热塑性聚氨酯传感器(TCGS)的方法。
2. 受蝎子的启发，TCGS 采用了阿基米德螺旋裂纹阵列和微孔，在 2% 应变时灵敏度达到 218.13，提高了 4300%，耐用性超过 5000 次。
3. TCGS 强大的超疏水性提高了检测小规模液体泄漏的灵敏度和稳定性，可对各种规模和成分进行精确监测，同时在各种情况下提供预警。
内容简介
管网液体泄漏不仅造成大量资源浪费，还导致环境污染和生态失衡。针对这一全球性问题，华中科技大学瞿金平院士/吴婷副教授联合香港城市大学胡金莲院士开发了一种由生物启发的超疏水热塑性聚氨酯/碳纳米管/石墨烯纳米片柔性应变传感器(TCGS)，采用微挤压成型和表面改性相结合的方法，用于实时无线检测液体泄漏。受蝎子感知能力的启发，TCGS利用阿基米德螺旋裂纹阵列和微孔的协同效应，在应变为2%时其灵敏度达到218.13。此外，它还实现了超过5000次的使用周期，表现出超强的耐用性。
April
Carbon Nanofiber/Polyaniline Composite Aerogel with Excellent Electromagnetic Interference Shielding, Low Thermal Conductivity, and Extremely Low Heat Release (ARTICLE)
Mingyi Chen, Jian Zhu, Kai Zhang, Hongkang Zhou, Yufei Gao, Jie Fan, Rouxi Chen and Hsing-Lin Wang
Nano-Micro Letters (2025)17: 80
https://doi.org/10.1007/s40820-024-01583-2
中文题目：具有优异电磁干扰屏蔽、低导热性和极低热释放量的碳纳米纤维/聚苯胺复合气凝胶
本文亮点
1. 以电纺高强度碳纳米纤维为气凝胶支架，通过聚苯胺(PANI)种子生长形成核壳结构纤维，同时将碳纳米纤维连接成稳定的导电网络，实现了聚苯胺在碳气凝胶中的高负载。
2. 碳基材料与PANI等导电聚合物的结合显著提高了屏蔽性能，实现了84.5 dB和791.2 dB·cm3·g⁻1的电磁干扰屏蔽性能。最高热释放率PHRR降低65.8%，导热系数为0.104 W·m⁻1·K⁻1。
内容简介
南方科技大学王湘麟/陈柔羲、天津工业大学范杰等人合成了具有卓越阻燃性、隔热性和高电磁屏蔽性能的碳纤维基气凝胶。以电纺聚双苯并咪唑二酚二酮(BBB)衍生碳纤维为气凝胶骨架，添加聚苯胺纳米颗粒，诱导更多的苯胺在气凝胶内部原位聚合，形成了聚苯胺(PANI)高负载的碳纤维气凝胶，有效利用PANI桥接整个导电网络，增强三维网络的结构稳定性及导电性。优越的结构设计使CP-3@APNI气凝胶具有高电导率(199 S·m⁻1)和优良的EMI屏蔽效果(85.4 dB)。同时，在本工作中，将阻燃效率高的植酸(PA)巧妙掺杂，实现三元协同阻燃，CP-3@APNI的PHRR和THR分别低至7.9W·g⁻1与0.58kJ·g⁻1。该研究表明，CP-3@APN气凝胶在建筑保护层、军事、电子和工业领域具有巨大的应用潜力。
May
Wearable Biodevices Based on Two-Dimensional Materials: From Flexible Sensors to Smart Integrated Systems (REVIEW)
Yingzhi Sun, Weiyi He, Can Jiang, Jing Li, Jianli Liu and Mingjie Liu
Nano-Micro Letters (2025)17: 109
https://doi.org/10.1007/s40820-024-01597-w
中文题目：基于二维材料的可穿戴生物设备—从柔性传感器到智能集成系统
本文亮点
1. 本综述全面梳理并评述了高性能可穿戴生物传感器件中二维材料及相关技术的最新进展，涵盖了二维材料的优势及其在生物传感领域中的应用潜力。
2. 系统分析了二维材料在可穿戴生物器件制造中的优势、传感机制及潜在应用，并对基于二维材料的前沿生物传感器件进行了系统分类和概述。
3. 针对二维材料在可穿戴生物器件应用中面临的挑战，深入探讨了关键问题，并提出了潜在的解决方案。
内容简介
可穿戴生物传感器是一种无创、连续监测人体生理信号的电子器件，广泛应用于健康监测、医学诊断及治疗领域。在众多材料中，二维(2D)材料因其独特的机械、电学、光学及物理化学特性，受到了广泛关注。这些材料能够以原子级的片层高效集成于薄膜中，在传感领域中展现了巨大的潜力。尽管这一领域已取得显著进展，但针对基于二维材料的生物传感设备，尤其是从单一功能传感向功能集成传感系统转变的研究，仍缺乏系统性的总结。北京航空航天大学李景、北京理工大学刘建丽等人综述总结了二维材料在可穿戴生物设备中的最新进展。首先，系统分析了二维材料在可穿戴生物设备制造中的优势、传感机制及潜在应用。随后，系统地探讨了基于二维材料的生物传感器件，并按照其与人体物理、生理及生化信号的交互机制进行分类。重点关注了二维智能设备中的多功能集成，包括自供电、集成诊断/治疗功能和人机交互。最后，综述简要总结了二维材料在生物设备应用中的现存挑战与潜在解决方案，并针对关键问题提出了应对策略，为推动二维材料在可穿戴设备领域的应用提供了有益参考。
June
Understanding the Decoupled Effects of Cations and Anions Doping for High-Performance Perovskite Solar Cells (AERTICLE)
Tianxiang Hu, Yixi Wang, Kai Liu, Jia Liu, Haoyang Zhang, Qudrat Ullah Khan, Shijie Dai, Weifan Qian, Ruochen Liu, Yanyan Wang, Chongyuan Li, Zhenru Zhang, Mingxiang Luo, Xiaofei Yue, Chunxiao Cong, Yuan Yongbo, Anran Yu, Jia Zhang and Yiqiang Zhan
Nano-Micro Letters (2025)17: 145
https://doi.org/10.1007/s40820-025-01655-x
中文题目：高性能钙钛矿太阳能电池中阳离子与阴离子掺杂的解耦效应研究
July
An Engineered Heterostructured Trinity Enables Fire-Safe, Thermally Conductive Polymer Nanocomposite Films with Low Dielectric Loss (ARTICLE)
Qiang Chen, Jiabing Feng, Yijiao Xue, Siqi Huo, Toan Dinh, Hang Xu, Yongqian Shi, Jiefeng Gao, Long-Cheng Tang, Guobo Huang, Weiwei Lei and Pingan Song
Nano-Micro Letters (2025)17: 168
https://doi.org/10.1007/s40820-025-01681-9
中文题目：集导热、阻燃与低介电于一体的水性聚氨酯(WPU)多功能膜
本文亮点
1. 本文提出了一种三元策略，合理设计出具有异质结构的氟化石墨烯@苯基膦酸铜@锌-3, 5-二氨基-1, 2, 4-三唑复合物(FG@CuP@ZTC)，并利用仿生层层(LBL)策略制备出具有低ε、高导热的水性聚氨酯(WPU)纳米阻燃复合膜。
2. 该 WPU 纳米复合膜具有高拉伸强度、优异的阻燃性、卓越的导热性能和低ε。通过 FG、CuP 和ZTC间的协同作用，WPU/30FG@CuP@ZTC纳米复合膜实现了优异的阻燃性能(LOI值提高了55.6%，PHRR 和THR 分别降低了66.0%和 40.5%)、卓越的拉伸强度(提升93.3%)、高λ(12.7 W m⁻1 K⁻1)和低ε(2.92)。
内容简介
随着微电子设备向小型化和高集成化方向的发展，对具有优异阻燃性和低ε的多功能导热高分子膜的需求日益增加。然而，由于这些多功能间存在的机制相互排斥作用，目前能够集这些多功能于一体的高分子膜屈指可数。澳大利亚南昆士兰大学宋平安、河海大学许航等人提出了一种三元策略，通过原位自组装将CuP和ZTC生长在FG上，制备出FG@CUP@ZTC。得益于FG、CuP和ZTC的协同效应以及仿生LBL组装技术，当FG@CuP@ZTC在WPU中含量为30 wt%时，WPU纳米复合膜的LOI提高了55.6%， PHRR和THR分别降低了 66.0 %和 40.5 %，同时其拉伸强度提高了93.3 %。此外，WPU纳米复合膜的λ达到12.7 W m⁻1 K⁻1，在10⁶ Hz下ε低至2.92。这项工作中的集多功能于一体化的WPU纳米复合膜，有望应用于高功率微电子器件中。
August
Selective Emission Fabric for Indoor and Outdoor Passive Radiative Cooling in Personal Thermal Management (ARTICLE)
Haijiao Yu, Jiqing Lu, Jie Yan, Tian Bai, Zhaoxuan Niu, Bin Ye, Wanli Cheng, Dong Wang, Siqi Huan and Guangping Han
Nano-Micro Letters (2025)17: 192
https://doi.org/10.1007/s40820-025-01713-4
本文亮点
1. 制备了具有全尺寸结构特征的辐射冷却织物，在0.3-25 μm波段实现了良好的太阳光反射率(94%)和较低的中红外反射率(6%)。
2. 实现了大气窗口波段81%的热辐射发射率和中红外波段25%的热辐射透过率，用于热辐射释放。
3. 同时实现了室内与室外的个人热管理。
内容简介
东北林业大学韩广萍、程万里、宦思琪、王栋等人制备了一种具有选择性发射特性的全尺寸结构织物，旨在同时实现室内与室外的被动辐射冷却。该织物通过全尺寸结构设计，在太阳光波段(0.3-2.5 μm)实现了94%的反射率，有效减少了热量吸收，同时在中红外波段(2.5-25 μm)表现出6%的低反射率，促进了热辐射的释放。此外，该织物在大气窗口波段(8-13 μm)具有81%的辐射发射性能，并在中红外波段表现出25%的辐射透过性能，分别提供了60 W/m2和26 W/m2的室外和室内净冷却功率。在实际应用中，该织物实现了优异的室内外降温效果，温度比典型的聚二甲基硅氧烷薄膜低1.4-5.5℃。这项工作提出了一种新颖的辐射冷却织物设计，为实现可持续的个人热管理提供了重要支持。
September
Muscle-Inspired Anisotropic Aramid Nanofibers Aerogel Exhibiting High-Efficiency Thermoelectric Conversion and Precise Temperature Monitoring for Firefighting Clothing (ARTICLE)
Zhicai Yu, Yuhang Wan, Mi Zhou, Md Hasib Mia, Siqi Huo, Lele Huang, Jie Xu, Qing Jiang, Zhenrong Zheng, Xiaodong Hu and Hualing He
Nano-Micro Letters (2025)17: 214
https://doi.org/10.1007/s40820-025-01728-x
中文题目：仿生各向异性芳纶气凝胶赋予消防服高效隔热与精准高温预警，守护“逆行者”生命安全
本文亮点
1. 模仿肌原纤维的定向排列，通过定向冷冻技术构建气凝胶的层状孔道及定向有序导电网络，赋予芳纶纳米纤维气凝胶优异的力学性能(拉伸强度2.52 MPa，压缩强度0.21 MPa)和轴向电导率(0.625 S m⁻1)。
2. 将相变材料二十烷(EI)与导电MXene纳米片复合，结合EI的负温度热导特性与MXene的定向导电网络，实现“高温差激发”与“高效载流子传输”的完美耦合，其具有优异的塞贝克系数(46.78 μV K⁻1)，热导率(0.048 W m⁻1 K⁻1)，实现热电高效转换。
3. 实现宽温域50–400 °C范围内的精准温度监测，温差与输出电压强度呈线性关系(拟合度R2=0.99)，高温预警响应时间仅1.43秒。
4. 探通过沉积负载CH₃NH₃PbI₃，气凝胶实现可视化氨气(NH₃)监测，灵敏度达87.3%。
内容简介
武汉纺织大学于志财、何华玲等人受人体肌肉高度有序的定向结构启发，创新性地提出“结构仿生+功能协同”的设计理念，通过定向冷冻策略制备了各向异性的集轻质、高效热电转换与精准温度监测功能于一体的自供电高温预警气凝胶(芳纶纳米纤维/二十烷/MXene/多壁碳纳米管/银纳米线，简写为ACMCA)。其中芳纶纳米纤维构建块和微米级的蜂窝状各向异性的分层结构及沿着孔道形成的快速电子传输通道；同时，将相变材料二十烷与导电MXene纳米片复合，利用二十烷的负温度热导特性与MXene的热电特性，实现“高温差激发”与“高效载流子传输”的完美耦合，克服了气凝胶基热电材料因强度低，结构易坍塌所导致的隔热所必需的结构完整性及高效电荷传输通道的破坏问题。此外，基于制备的ACMCA气凝胶与自主设计的多级无线报警系统进行集成，相当于给消防服装上了“神经末梢”，实现对消防服隔热层的分级高温预警。
October
A Flexible Dual-Mode Photodetector for Human–Machine Collaborative IR Imaging (ARTICLE）
Huajing Fang, Xinxing Xie, Kai Jing, Shaojie Liu, Ainong Chen, Daixuan Wu, Liyan Zhang and He Tian
Nano-Micro Letters (2025)17: 229
https://doi.org/10.1007/s40820-024-01409-1
中文题目：用于人机协作红外成像的柔性双模光电探测器
November
Aramid Nanofiber/MXene-Reinforced Polyelectrolyte Hydrogels for Absorption-Dominated Electromagnetic Interference Shielding and Wearable Sensing (ARTICLE)
Jinglun Guo, Tianyi Zhang, Xiaoyu Hao, Shuaijie Liu, Yuxin Zou, Jinjin Li, Wei Wu, Liming Chen and Xuqing Liu
Nano-Micro Letters (2025)17: 271
https://doi.org/10.1007/s40820-025-01791-4
中文题目：纳米纤维/MXene聚电解质水凝胶实现吸收性EMI屏蔽与可穿戴传感
本文亮点
1. 设计创新：巧妙借助聚电解质分子链中亲水极性基团的水合作用生成具有高迁移性的中间水(IW)，在提升水凝胶离子电导率的同时促进水分子在电磁场作用下的极化弛豫与分子重排，从而实现吸收主导型EMI屏蔽性能。
2. 性能优化：该多功能复合水凝胶充分利用了聚电解质的综合优势以及增强填料间的介电性差异，从而同时实现了优异的力学性能、卓越的粘附强度、出色的EMI屏蔽效果以及可靠的人体运动信号监测功能。
3. 机制解析：基于水凝胶材料的多孔结构和富含极性水分子的独特优势，本研究通过聚电解质重构水分子氢键网络，并结合MXene/ANF的介电梯度效应，成功解决了高导电水凝胶材料EMWs吸收效能不足的关键问题。
内容简介
随着柔性电子技术的快速发展，高性能电磁屏蔽材料的需求日益迫切。然而，现有材料面临两大关键挑战：传统导电复合材料因阻抗失配导致EMWs强反射，造成二次污染；而柔性材料难以兼顾高导电性与吸收主导的屏蔽机制。针对上述问题，西北工业大学刘旭庆教授和英国曼彻斯特大学陈黎明博士团队提出了一种创新解决思路——构建芳纶纳米纤维(ANF)/MXene增强聚电解质水凝胶。研究团队利用聚电解质2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸(AMPS)与壳聚糖(CS)的综合优势以及ANF和二维材料MXene间的介电性差异，成功构筑了双填料ANF/MXene增强聚电解质水凝胶。这种独特的成分设计在赋予基质高电导率的同时，能够促进高迁移性IW的生成，从而实现EMWs吸收主导型EMI屏蔽材料。系统研究表明，水分子状态对屏蔽效能具有显著影响，该水凝胶在X波段和太赫兹(THz)波段的EMWs衰减能力均优于干燥及冷冻对照样品。此外，此种复合水凝胶兼具优异的力学性能、界面粘附性和运动信号监测功能，展现出其作为多功能柔性电子器件的应用潜力。
December
Two‐Dimensional TiO₂ Ultraviolet Filters for Sunscreens (ARTICLE)
Ruoning Yang, Jiefu Chen, Xiang Li, Yaxin Zhang, Baofu Ding*, Yujiangsheng Xu, Shaoqiang Luo, Shaohua Ma, Xingang Ren, Gang Liu, Ling Qiu*, Hui-Ming Cheng*
Nano-Micro Letters (2025)17: 300
https://doi.org/10.1007/s40820-025-01805-1
本文亮点
1. 开发了具有>99%可见光透射率的二维(2D)TiO₂，用于非泛白型紫外线防护，其在美观性方面优于传统零维(0D)TiO₂，同时具备与之相当的紫外线阻隔功效。
2. 与0D TiO₂相比，2D TiO₂的皮肤穿透率极低，且活性氧生成量减少90%，消除了光催化毒性和DNA损伤风险。
3. 2D TiO₂通过金属掺杂实现了可调的UVA/UVB防护范围，且不影响可见光透射率，确保符合消费者安全科学委员会标准并具备生物相容性。
4. 将高紫外线防护性能、自然外观及光惰性集成于单一材料中，通过二维结构创新重新定义了兼具美观与安全性的防晒霜设计。
内容简介
自20世纪90年代以来，二氧化钛(TiO₂)一直是矿物基防晒霜中的重要防护成分。然而，传统TiO₂纳米颗粒配方在过去几十年中改进甚微，且持续面临与透光性、生物安全性及视觉外观相关的挑战。成会明院士、清华大学丘陵、中国科学院深圳先进技术研究院丁宝福等人报道了二维(2D)TiO₂的发现，其特征为微米级横向尺寸(~1.6 μm)和原子级厚度，从根本上解决了这些长期存在的问题。该二维结构实现了卓越的光管理，可见光透射率达80%——使其在皮肤上几乎不可见——同时保持与未改性金红石型TiO₂纳米颗粒相当的紫外线阻隔性能。其较大的横向尺寸使皮肤穿透率降低两个数量级(0.96 w/w%)，显著提升了生物安全性。此外，独特的层状结构可抑制阳光照射下活性氧(ROS)的生成，与传统TiO₂纳米颗粒相比，ROS生成速率降低50倍。通过精确调控金属元素，进一步开发了首款可定制的防晒材料，能够调节紫外线防护范围并自动匹配不同肤色。二维TiO₂为现代防晒霜配方提供了潜在的变革性方案，兼具卓越的紫外线防护性能、增强的安全性及自然外观。
关于我们
Nano-Micro Letters《纳微快报(英文)》是上海交通大学主办、在Springer Nature开放获取(open-access)出版的学术期刊，主要报道纳米/微米尺度相关的高水平文章(research article, review, communication, perspective, highlight, etc)，包括微纳米材料与结构的合成表征与性能及其在能源、催化、环境、传感、电磁波吸收与屏蔽、生物医学等领域的应用研究。已被SCI、EI、PubMed、SCOPUS等数据库收录，2024 JCR IF=36.3，学科排名Q1区前2%，中国科学院期刊分区1区TOP期刊。多次荣获“中国最具国际影响力学术期刊”、“中国高校杰出科技期刊”、“上海市精品科技期刊”等荣誉，2021年荣获“中国出版政府奖期刊奖提名奖”。欢迎关注和投稿。
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