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研究人員設計出可生產納米單絲纖維的新方法
2015-10-19  來源:中國聚合物網
  喬治亞大學、普林斯頓大學以及牛津大學的研究人員設計了一個簡單的可控裝置,該裝置利用一個旋轉桿或一組融化棒(圓刷),就可以從聚合物溶劑或熔體中制出單絲納米纖維。

  纖維的生產設備是一個非常簡單的旋轉設置。被作者命名為“觸碰旋轉法”的這種新方法,對纖維直徑有著良好的控制并且兼容各種高分子材料、聚合物熔體和溶劑、聚合物復合材料以及生物聚合物。

  將玻璃棒粘在一個旋轉的平臺上,平臺的直徑范圍可選擇從幾厘米甚至超過1米。聚合物熔體從面向玻璃棒的注射泵針孔中射出。當它旋轉時,調整聚合物溶液液滴之間的距離以及玻璃棒的頂端,使玻璃棒接觸聚合物液滴。

  一旦“觸碰”后,聚合物液滴便形成了液橋。隨著平臺的旋轉,液橋延長,纖維長度增加,同時由于質量守恒直徑變小。結果表明,通過控制平臺的旋轉速度,纖維的直徑可以精確控制到40nm。

  該方法鱗次櫛比程度可以用600絲的毛刷來簡單的形容。

  當旋轉刷接觸聚合物溶液表面時,刷絲畫出許多纖維并在幾分鐘內產生數十萬米的纖維。纖維直徑均勻程度僅取決于兩個參數:聚合物濃度和畫制速度。


  該方法的一個重要方面就是制出單一的長絲纖維。這些單絲纖維可以很容易地繞在不同形狀和尺寸的線軸上,利于制作一致的1D正交的或隨機取向的纖維網格,而這種易控的均勻網格是可以制造的。

  由于簡單的方法,這種設置可用于很多生物醫學實驗室和設備。舉個例子,可以用施主的生物材料,可以制作一個特定大小、尺寸或其他形態特征的支架。

  旋轉裝置非常簡單廉價,它可以作為生物工程實驗室和保健用品的一次性衛生設備。并且同樣適用于過濾技術和不可潤濕紡織品的涂料。當然不僅于此,還有很多其他應用。
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(責任編輯:xu)
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