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  近來(lái)，微納纖維以其優(yōu)異納米尺度效應(yīng)、高比表面積及豐富多孔結(jié)構(gòu)在醫(yī)學(xué)、航天環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用，成為當(dāng)今先進(jìn)材料極具挑戰(zhàn)的前沿方向之一。其均勻的微納尺寸被認(rèn)為是一種成本低廉且易于操縱的微反應(yīng)器。2019年，南京工業(yè)大學(xué)材料化學(xué)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、化工學(xué)院陳蘇教授團(tuán)隊(duì)提出微流控紡絲化學(xué)（Fiber Spinning Chemistry （FSC））的概念（Adv. Sci. 2019, 6(22), 1901694），即在微流控紡絲過(guò)程中，以微納纖維為載體，借助微流控芯片，將反應(yīng)物在紡絲過(guò)程中原位發(fā)生反應(yīng)生成納米纖維雜化材料，利用微納纖維納米反應(yīng)器的限域效應(yīng)，可以方便的制備出先進(jìn)的納米材料，此類納米材料不易團(tuán)聚，制備過(guò)程無(wú)廢水產(chǎn)生，是一條方便綠色合成納米材料的方法，受到廣泛關(guān)注。

圖1. 紡絲化學(xué)的原理、策略和應(yīng)用示意圖。

  該文章以“Recent advances in microfluidic fiber-spinning chemistry（DOI: 10.1002/pol.20230527）”為題發(fā)表在期刊《Journal of Polymer Science》上。南京工業(yè)大學(xué)碩士研究生宋研為第一作者，南京工業(yè)大學(xué)陳蘇教授、于曉晴博士后為通訊作者。

  微流控技術(shù)是一項(xiàng)能夠?qū)ξ⑿屯ǖ乐械牧黧w進(jìn)行精確和系統(tǒng)操控的先進(jìn)技術(shù)。該技術(shù)能夠在微平臺(tái)上靈活組合多功能組件，在微流控芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)微流控紡絲化學(xué)反應(yīng)，與傳統(tǒng)紡絲方法相比，此紡絲過(guò)程不再是一種物理牽伸的過(guò)程，而是一個(gè)紡絲化學(xué)的過(guò)程，因此賦予了纖維的多功能與變化性，且具有反應(yīng)過(guò)程連續(xù)且高度可控、安全可靠、綠色環(huán)保和易放大等優(yōu)勢(shì)。

微流控紡絲化學(xué)芯片的設(shè)計(jì)

圖7 共軸流微流控芯片

微流控紡絲化學(xué)的應(yīng)用

圖9 FSC紡絲化學(xué)在全天候智能紡織品方面的應(yīng)用

  該文從FSC制備機(jī)理和技術(shù)優(yōu)勢(shì)兩方面對(duì)FSC的發(fā)展進(jìn)行綜述與展望。其本質(zhì)核心是如何實(shí)現(xiàn)纖維的工程化、高性能化和結(jié)構(gòu)功能一體化，尤其是實(shí)現(xiàn)規(guī)�；B續(xù)可控制備性能優(yōu)越的先進(jìn)納米材料，更是給納米材料產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了全新視角，同時(shí)，提供一條嶄新的微流控紡絲技術(shù)可實(shí)用化的途徑。

圖10. JPS封面圖供稿

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  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pol.20230527