Herein, we developed a nanocomposite membrane with synergistic photodynamic therapy and photothermal therapy antibacterial effects, triggered by a single near-infrared (NIR) light illumination. First, upconversion nanoparticles (UCNPs) with a hierarchical structure (UCNPs@TiO2) were synthesized, which use NaYF4:Yb,Tm nanorods as the core and TiO2 nanoparticles as the outer shell. Then, nanosized graphene oxide (GO), as a photothermal agent, was doped into UCNPs@TiO2 core-shell nanoparticles to obtain UCNPs@TiO2@GO. Afterward, the mixture of UCNPs@TiO2@GO in poly(vinylidene) fluoride (PVDF) was applied for electrospinning to generate the nanocomposite membrane (UTG-PVDF). Generation of reactive oxygen species (ROS) and changes of temperature triggered by NIR action were both investigated to evaluate the photodynamic and photothermal properties. Upon a single NIR light (980 nm) irradiation for 5 min, the nanocomposite membrane could simultaneously generate ROS and moderate temperature rise, triggering synergistic antibacterial effects against both Gram-positive and -negative bacteria, which are hard to be achieved by an individual photodynamic or photothermal nanocomposite membrane. Additionally, the as-prepared membrane can effectively restrain the inflammatory reaction and accelerate wound healing, thus exhibiting great potentials in treating infectious complications in wound healing progress.

Mechano-bactericidal strategies represent a safe and sustainable method for preventing microbial contamination in the postantibiotic era. However, their effectiveness against Gram-positive bacteria (≤55%) is still limited due to the thick peptidoglycan layer in their cell walls. Herein, an intelligent biomimetic nanopillared biopatch is developed. It is assisted by low-voltage (8 V) electrical stimulation from TENG and significantly enhances antibacterial efficacy (>99%) against three types of stubborn Gram-positive bacteria. These collaborative antibacterial behaviors are solely based on purely physical actions, thus avoiding the risk of triggering bacterial resistance. Moreover, the slight mechanical energy generated by human physiological activities is converted into a power source, exhibiting energy-efficient, eco-friendly, and sustainable features. The conductive hydrogel in the biopatch can also act as an intelligent temperature sensor, monitoring, and real-time assessment of wound conditions. This intelligent biopatch holds immense potential for efficient healing and safe management of both acute and chronic wound infections.

Abstract Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC) consist of channels that require efficient drainage for optimum performance. However, it remains a grand challenge to achieve both directed and high‐speed active drainage in PEMFC channels. This greatly limits current PEMFC performance. Herein, inspired by respiratory cilia, a bioinspired structural design strategy is introduced into the channel surface to significantly enhance its active droplet transport efficiency. Two artificial cilia arrays are fabricated and named as plane‐bottom artificial cilia array (PACA) and concave‐bottom artificial cilia array (CACA) according to their respective shapes. PACA demonstrates stable directional transport. The droplet speed reaches as high as 86 mm s −1 with droplet volumes ranging from 10 to 20 µL. This is surpassed by CACA. Its speed reaches as high as 163 mm s −1 for droplet volumes ranging from 10 to 50 µL. PEMFC experimental evaluation of diameter sizes shows that CACA can be tuned for enhancing its electrochemical performance. CACA‐8 achieves the maximum power density (0.5339 W cm −2 ) at 1.1864 A cm −2 , representing an 18.70% increase compared to conventional PEMFC channels. This work provides a promising strategy for the stable and efficient transport of liquid water in PEMFC.

Nacre has excellent balanced strength and toughness. In this paper, the mechanical performance of the typical “brick-and-mortar” structure, including the stress–strain and strain at the interface as well as the stress in the bricks, was calculated by a simplified analytical model of the nacre. This paper proposes a new method to control the crack deflection based on the toughening mechanism of the nacre. The crack extension of the “brick-and-mortar” structure was simulated using cohesive elements based on the traction–separation law with elastic and softening stiffness as variables, and it was found that both stiffness could effectively control the crack extension. The strength and toughness of the models with different stiffness combinations were calculated and plotted as a function of elastic stiffness and softening stiffness, showing that elastic stiffness significantly affects strength and softening stiffness is a determinant of toughness.

With the intensification of the oil crisis, research on drag reduction technologies has gained increasing momentum. In tidal environments, the drag reduction effectiveness of conventional methods, such as bionic non-smooth surfaces, super-hydrophobic surfaces, biomimetic jet flow, wall surface vibration, etc., will be severely diminished. To enhance the adaptability of vehicles in variable fluid environments, this study explores the feasibility of adjusting the drag of a vehicle through active head swing variants. The flexible oscillation of the head of the vehicle was achieved by combining dynamic mesh technology with User-Defined Functions (UDFs). The oscillation process was numerically simulated using Fluent software. The results show that, when the vehicle maintains a stationary posture, biasing the vehicle’s head towards the incoming flow direction can effectively reduce the radial drag and drag moment, thereby improving the stability of the vehicle. Conversely, both the radial drag and the drag moment significantly increase. This condition can be utilized for the auxiliary turning of the vehicle. When the vehicle undergoes continuous periodic oscillation of its head, the drag characteristics are optimal with the sine oscillation mode. By adjusting the range of the head’s oscillation angle, it can further minimize the average radial drag during the head swing process, making it possible to achieve radial drag reduction and enhance the vehicle’s stability through head oscillation. This research significantly improves the stability of the vehicle in tidal environments, making it adaptable to the highly variable underwater flow conditions.

Correction for ‘Improving the grindability of rice husk-based green silica through pyrolysis process optimization employing the Taguchi method and response surface methodology’ by Shengwang Yuan et al. , CrystEngComm , 2024, 26 , 128–142, https://doi.org/10.1039/D3CE01016C.

Abstract High‐performance flexible pressure sensors have garnered widespread applications across numerous vital fields, encompassing flexible robotics, artificial intelligence, and brain‐computer interfaces. However, the small compressibility range of flexible materials and the easy saturation characteristics of microstructures greatly limit their practical applications. Therefore, achieving high sensitivity over an extensive pressure range remains a challenge. Here, inspired by the skin, a raised structure with graded features is designed as the sensitive layer. A flexible pressure sensor with high performance is manufactured by combining iontronic interfaces. The results indicate that this sensor can stably maintain a high sensitivity of 161.26 kPa −1 even at a pressure of 320 kPa. Moreover, this sensor also has a fast response time and recovery time of 26 and 85 ms, respectively. As a demonstration, these sensors are applied to materials stiffness recognition, human motion monitoring, and control of long‐distance four‐wheel vehicles. This work will offer valuable insights and serve as a useful reference for achieving high sensitivity and a broadened sensing range in sensors.