飘泊四方的狼
静电纺丝就是高分子流体静电雾化的特殊形式,此时雾化分裂出的物质不是微小液滴,而是聚合物微小射流,可以运行相当长的距离,最终固化成纤维。随着纳米技术的发展,静电纺丝作为一种简便有效的可生产纳米纤维的新型加工技术,将在生物医用材料、过滤及防护、催化、能源、光电、食品工程、化妆品等领域发挥巨大作用。①在生物医学领域,纳米纤维的直径小于细胞,可以模拟天然的细胞外基质的结构和生物功能;人的大多数组织、器官在形式和结构上与纳米纤维类似,这为纳米纤维用于组织和器官的修复提供了可能;一些电纺原料具有很好的生物相容性及可降解性,可作为载体进入人体,并容易被吸收;加之静电纺纳米纤维还有大的比表面积、孔隙率等优良特性,因此,其在生物医学领域引起了研究者的持续关注,并已在药物控释、创伤修复、生物组织工程等方面得到了很好的应用。②纤维过滤材料的过滤效率会随着纤维直径的降低而提高,因而,降低纤维直径成为提高纤维滤材过滤性能的一种有效方法。静电纺纤维除直径小之外,还具有孔径小、孔隙率高、纤维均一性好等优点,使其在气体过滤、液体过滤及个体防护等领域表现出巨大的应用潜力。③静电纺纤维能够有效调控纤维的精细结构,结合低表面能的物质,可获得具有超疏水性能的材料,并有望应用于船舶的外壳、输油管道的内壁、高层玻璃、汽车玻璃等。但是静电纺纤维材料若要实现在上述自清洁领域的应用,必须提高其强力、耐磨性以及纤维膜材料与基体材料的结合牢度等。④具有纳米结构的催化剂颗粒容易团聚,从而影响其分散性和利用率,因此静电纺纤维材料可作为模板而起到均匀分散作用,同时也可发挥聚合物载体的柔韧性和易操作性,还可以利用催化材料和聚合物微纳米尺寸的表面复合产生较强的协同效应,提高催化效能。⑤静电纺纳米纤维具有较高的比表面积和孔隙率,可增大传感材料与被检测物的作用区域,有望大幅度提高传感器性能。此外,静电纺纳米纤维还可用于能源、光电、食品工程等领域。
MrcuriosityZ
据最新一期《科学·材料》杂志报道,美国麻省理工学院开发出一种被称为凝胶静电纺丝的超细纤维生产新工艺,由此制得的纳米尺度的纤维具有超常的强度和韧性,或可成为防护装甲和纳米复合材料的新选择。
麻省理工学院化学工程系教授格里高利·拉特利奇表示,材料科学讲究平衡。通常情况下,研究人员在提高材料的某一特性时会看到其他特性的相应下降。强度和韧性就是这样的一对矛盾体。强度越高的材料,韧性越低,其吸收能量的机制遭到破坏而更易破裂。而凝胶静电纺丝技术则破解了这种平衡机制。
新技术对传统的凝胶纺丝技术进行了改进,加入了电力。由此制成的聚乙烯超细纤维可媲美或超过某些最强纤维(可用于制作防弹衣的Kevlar和Dyneema)的特性。与广泛用于复合材料的碳纤维和陶瓷纤维相比,新制成的凝胶静电纺丝聚乙烯纤维具有类似的强度,但韧性更高、密度更低。
与传统凝胶纺丝工艺不同的是,新技术使用单级过程取代多级过程,从而得到了具有更高拉伸度的纤维,其直径仅为几百纳米而不是传统的15微米。使用电力取代机械牵拉使制成的纤维更细,从而产生独特的特性。拉特利奇称,由新工艺制成的纤维未来可用以制造更为轻巧和牢固的防护材料。
tonyxiaozb
静电纺丝纳米材料的特点:1.表面与界面效应2.小尺寸效应3.量子尺寸效应4.宏观量子隧道效应5.电纺原料具有很好的生物相容性及可降解性,可作为载体进入人体,并容易被吸收;加之静电纺纳米纤维还有大的比表面积、孔隙率等优良特性6.静电纺纤维除直径小之外,还具有孔径小、孔隙率高、纤维均一性好等优点7.具有纳米结构的催化剂颗粒容易团聚,从而影响其分散性和利用率8.静电纺纳米纤维具有较高的比表面积和孔隙率,可增大传感材料与被检测物的作用区域,有望大幅度提高传感器性能。有其他关于静电纺丝问题可以网上咨询一下永康乐业。
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