3D copper nanowires-thermally annealed graphene aerogel (CuNWs-TAGA) framework is firstly prepared by freeze-drying followed by thermal annealing from CuNWs, graphene oxide (GO) and L-ascorbic acid. Epoxy resin is then poured back into the above 3D CuNWs-TAGA framework to fabricate the CuNWs-TAGA/epoxy nanocomposites. CuNWs with average diameter of about 120 nm and length of approximate 10 μm are successfully prepared. When the mass fraction of CuNWs-TAGA is 7.2 wt% (6.0–1.2 wt% CuNWs-TAGA), the thermal conductivity coefficient (λ) value of the CuNWs-TAGA/epoxy nanocomposites reaches the maximum of 0.51 W/mK. Meantime, the CuNWs-TAGA/epoxy nanocomposites exhibit the maximum electromagnetic interference shielding effectiveness (EMI SE) value of 47 dB and electrical conductivity (σ) of 120.8 S/m, ascribed to perfect 3D CuNWs-TAGA conductive network structures. Meanwhile, the corresponding elasticity modulus, hardness, glass transition temperature (Tg) and heat-resistance index (THRI) of the CuNWs-TAGA/epoxy nanocomposites increase to 4.69 GPa, 0.33 GPa, 126.3 °C and 181.7 °C, respectively.

Aramid nanofiber (ANF) paper has shown potential applications in flexible electronics. However, its inherent low thermal conductivity coefficient (λ) values might threaten the safety of devices under a high-power working condition. In this work, polydopamine-functionalized boron nitride nanosheet (BNNS@PDA)/ANF thermally conductive composite papers with nacre-mimetic layered structures were prepared via highly efficient vacuum-assisted filtration followed by hot pressing. For a given BNNS loading, the surface functionalization of BNNS could further enhance the thermal conductivities and mechanical properties of BNNS@PDA/ANF composite papers. BNNS@PDA/ANF composite papers presented anisotropic thermal conductivities, and the through-plane (λ⊥) and in-plane (λ∥) values of the 50 wt % BNNS@PDA/ANF composite papers reached 0.62 and 3.94 W/mK, 181.8 and 196.2% higher than those of original ANF paper, respectively, which were also higher than those of 50 wt % BNNS/ANF composite papers (λ⊥ = 0.52 W/mK and λ∥ = 3.33 W/mK). The tensile strength of the 50 wt % BNNS@PDA/ANF composite papers reached 36.8 MPa, 30.5% higher than that of 50 wt % BNNS/ANF composite papers (28.2 MPa). In addition, the heat resistance index (THRI) of the 50 wt % BNNS@PDA/ANF composite papers was further increased to 223.1 °C. Overall, our fabricated BNNS@PDA/ANF composite papers possess highly thermal conductivities, excellent mechanical robustness and flexibility, and outstanding thermal stabilities, showing great potential applications in the fields of intelligent wearable equipment, flexible supercapacitors, and flexible electronics.

Abstract Fluorene‐containing branched poly(aryl‐ether‐ketone) (BFPAEK) with terminal hydroxyl groups is synthesized by random copolycondensation reaction; then, the CF@BFPAEK/PEEK laminated composite is prepared by the “powder impregnation‐high temperature compression molding” method with poly(ether‐ether‐ketone) (PEEK) as the matrix and BFPAEK‐modified carbon fiber (CF@BFPAEK) as the reinforcement. When the content of branched units in BFPAEK is 10% and the coating amount of BFPAEK on the carbon fiber (CF) surface is 3 wt%, the CF@BFPAEK/PEEK laminated composite has outstanding mechanical properties, with an interlaminar shear strength (ILSS) of 57.3 MPa and flexural strength of 589.4 MPa, which are 80.2% and 44.3% higher than those of the pure CF/PEEK laminated composite (31.8 and 408.4 MPa), respectively. After 288 h of hydrothermal aging and high/low‐temperature alternating aging, the corresponding retention rate of ILSS and flexural strength are respectively 87.9% and 84.7%, higher than those of pure CF/PEEK laminated composites (74.5% and 70.4%). The thermal conductivity coefficient and temperature for 5% weight loss of CF@BFPAEK/PEEK laminated composite are 1.85 W m −1 K −1 and 538.0°C, respectively.

Abstract The low thermal conductivity, poor toughness, and non‐reprocessability of thermosetting epoxy resins severely restrict their applications and sustainable development in flexible electronics. Herein, liquid crystalline epoxy (LCE) and dynamic ester and disulfide bonds are introduced into the cured network of bisphenol A epoxy resin (E‐51) to construct highly thermally conductive flexible liquid crystalline epoxy resin (LCER) vitrimers. LCER vitrimers demonstrate adjustable mechanical properties by varying the ratio of LCE to E‐51, allowing it to transition from soft to strong. Typically, a 75 mol% LCE to 25 mol% E‐51 ratio results in an in‐plane thermal conductivity ( λ ) of 1.27 W m −1 K −1 , over double that of pure E‐51 vitrimer (0.61 W m −1 K −1 ). The tensile strength and toughness increase 2.88 folds to 14.1 MPa and 2.45 folds to 20.1 MJ m −3 , respectively. Besides, liquid crystalline phase transition and dynamic covalent bonds enable triple shape memory and three‐dimensional shape reconstruction. After four reprocessing cycles, λ and tensile strength remain at 94% and 72%, respectively. Integrating carbon nanotubes (CNTs) imparts photo‐thermal effect and enables “on” and “off” switch under near‐infrared light to LCER vitrimer. Furthermore, the CNTs/LCER vitrimer displays light‐induced actuation, self‐repairing, and self‐welding besides the closed‐loop recycling and rapid degradation performance.

In order to find a simple method to study the effect of basalt fibers on the mechanical properties of concrete when incorporated into concrete, machine learning is introduced in this work on an experimental basis. The basalt fiber-reinforced concrete (BFRC) specimens were fabricated through independent processing, and the compression tests under different stress states were conducted on the BFRC specimens with different fiber compositions using the MTS816 rock testing system. After obtaining the experimental dataset with the four influencing factors of fiber volume fraction, fiber length, circumferential pressure and strain as input variables and stress as output variable, the BFRC prediction model was established based on extreme gradient boosting, support vector machine, K-nearest neighbor, and Particle Swarm Optimization K-Nearest Neighbor (PSO-KNN) algorithms; Then the predicted fitting results of the training set and test set are analyzed according to the relevant evaluation indexes, and the data indexes indicate that the PSO-KNN model has the best prediction performance, and the PSO-KNN model is used to predict the stress-strain fitting curves of BFRC, and finally the parameter contribution is analyzed based on the information of the curves. This is the first time that PSO-KNN is used in the study of BFRC eigenmodel, and the prediction effect is good, which not only overcomes the drawbacks of time-consuming and expensive experimental research, but also provides a basis and reference for engineering applications and later scholars' research on BFRC eigenmodel.

Unmodified class II bacteriocins are naturally occurring antimicrobial peptides that are synthesized by bacteria. When produced by human gut bacteria, these bacteriocins not only protect against harmful pathogens, but also play a role in regulating host physiology. However, the limitations of current bioinformatic tools impede the comprehensive investigation of their biosynthesis in the human gut microbiome, leaving these natural products largely elusive. Here, we introduce IIBacFinder, an analysis pipeline dedicated to identifying unmodified bacteriocins, which outperforms existing tools. Through large-scale bioinformatic analysis of bacterial genomes and experimental validation of novel bacteriocin sequences, we demonstrate the widespread distribution of unmodified bacteriocins across the bacterial tree of life, which are generally niche-specific and enriched in the human microbiome. Analyzing over 200,000 bacterial reference genomes from the human gut microbiome, we reveal the vast potential of gut bacteria to produce diverse unmodified bacteriocins. Guided by meta-omics analysis, we chemically synthesized 26 hypothetical bacteriocins from primary gut commensal species such as Bacteroides and Prevotella, with 16 showing inhibitory activities against bacterial pathogens and human gut commensal bacteria. Our study uncovers the underappreciated biosynthetic potential of unmodified bacteriocins in the human gut microbiome, paving the way for elucidating their biological functions and relationship to human health.