科學(xué)家開發(fā)出低成本制備即納米纖維方法
2015-05-25 來源：中國聚合物網(wǎng)
喬治亞大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種低成本制備極薄聚合物絲（即納米纖維）的方法。
如圖所示為研究人員使用的Magnetospinning法制備低成本納米纖維，這種方法簡(jiǎn)單、可伸縮且安全，可大量生產(chǎn)納米纖維，也可嵌入材料（如活細(xì)胞、藥物等）。圖片來源:佐治亞大學(xué)
由于比普通的人類頭發(fā)還要薄1000-10000倍，納米纖維被醫(yī)學(xué)研究人員用來進(jìn)行組織再生、傷口敷料、藥物測(cè)試、干細(xì)胞療法和直接載藥至感染處等用途。當(dāng)然，納米纖維也用于燃料電池、過濾器和發(fā)光屏幕等領(lǐng)域。
佐治亞大學(xué)的家庭和消費(fèi)者科學(xué)學(xué)院高分子、纖維、紡織品專業(yè)，格魯吉亞的能源教授SergiyMinko說：“我們研發(fā)的這種制備方法使每個(gè)人都可以制造高質(zhì)量的納米纖維，而且不需要昂貴的設(shè)備。這不僅降低了納米纖維的制備成本，也使更多研究納米纖維的企業(yè)和研究人員免除了研究預(yù)算的困擾。”
目前，最常見的納米纖維制造技術(shù)是電紡制備納米纖維。這種技術(shù)使用高壓電和專門設(shè)計(jì)的設(shè)備生產(chǎn)聚合物絲，設(shè)備的運(yùn)營商必須進(jìn)行全面的設(shè)備安全使用培訓(xùn)。
Minko說：“與其他的納米纖維紡絲制備設(shè)備不同，我們的設(shè)備很簡(jiǎn)單。從本質(zhì)上講，所需的設(shè)備僅僅是一塊磁鐵，一個(gè)注射器和一輛小型汽車。”
在實(shí)驗(yàn)室里，研究人員利用非常簡(jiǎn)單的手工設(shè)備就能在幾秒內(nèi)產(chǎn)生出數(shù)百碼的納米纖維。將融化或者液化的聚合物混合氧化鐵或其他生物相容的磁性材料，并置于注射器中。將注射器附近的磁鐵固定在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓形盤。隨著圓盤的旋轉(zhuǎn)，當(dāng)磁鐵經(jīng)過注射器的針尖，聚合物流體的液滴流動(dòng)并連接到磁鐵上，形成納米纖維絲。
該設(shè)備可以以每分鐘1000轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)，如果給予足夠的時(shí)間，可以制備出50多公里長（約31英里）的超薄納米纖維。
研究人員可以通過在注射器中放入不同聚合物來制備各種納米纖維。例如制備專門設(shè)計(jì)的納米纖維用于促進(jìn)干細(xì)胞生長，目前該纖維正在實(shí)驗(yàn)室研究階段，以培養(yǎng)組織和器官。
Minko說：“我們可以利用這種技術(shù)使用任何類型的聚合物制備納米纖維，以達(dá)到不同的應(yīng)用目的。就像烹飪一樣，我們改變成分就可以得到和原來完全不同的纖維。”
目前，佐治亞大學(xué)研究基金會(huì)公司針對(duì)此方法已提出專利申請(qǐng)。
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（責(zé)任編輯：xu）
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