自然界中，生命體經過億萬年演化，創造了一系列神奇的固液復合材料，實現了各種豐富的功能，例如豬籠草表層的液體能使表面超滑移；細胞核孔內的液體狀蛋白能促進孔道內藥物輸運并避免結垢；肺泡孔中的表面活性劑液體層可實現呼吸的順暢和動態門控行為。將固體材料的力學可靠性和液體材料的流動性與適應性有效利用，利用微納多孔空間來限域功能液體，可發展出一類人工高性能固液復合材料，能帶來自適應、疏水、抗污、自修復、光學可調、高效吸附等特性。固液復合材料兼具優異的力學和動態界面行為以及固、液體之間可控的微觀相互作用，令其在氣體捕獲、膜分離、光學、能源器件等領域具有廣泛應用。然而，如何精準構筑多孔限域固液復合材料，來實現液體界面的高效離子傳輸并保證微納空間內動態液體界面的穩定性面臨著重大挑戰。
針對這一挑戰，中國科學院蘇州納米所張學同團隊與樊炤川團隊合作開發了一種氣凝膠限域固液復合膜，實現了動態、高效的鈾資源提取。該材料以凱夫拉氣凝膠膜作為納米多孔基體，以杯芳烴/磷酸三丁酯作為功能液體，具有優異的穩定性、固液界面黏附性和高離子選擇性（對鈾酰離子的選擇性是其他競爭離子的250～6510倍）。進一步，通過在固液復合膜上引入動態界面調控策略，動態交變壓力下鈾提取效率可達258.48 mg·g-1·h-1。這種方法就像真實海水的周期性“潮漲潮退”，有望給鈾提取膜材料帶來自更新能力和豐富的離子接觸位點，展現了廣闊的應用前景。該研究以題為“Kevlar Aerogel-Confined Functional Liquid-Based Composite Membrane Enables Dynamic Uranium Capture”的論文發表在《Advanced Functional Materials》上，第一作者為蘇州納米所盛智芝副研究員，通訊作者為張學同研究員與樊炤川研究員。
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