近日,從中科院上海硅酸鹽研究所得到的消息,該所已經(jīng)能夠利用先進(jìn)的電紡絲技術(shù),讓用肉眼看不見的納米纖維變得“聽話”,能夠按照科學(xué)家的意愿,“織”出斜紋、圓環(huán)乃至中國結(jié)、蘇格蘭格子等圖案,并且科學(xué)家已經(jīng)嘗試過多種材料,都能“織”出具有規(guī)則紋樣的納米布。
據(jù)該所研究員常江介紹,電紡絲技術(shù)是利用聚合物溶液(或熔體)在電場作用下的噴射,來制備納米級超精細(xì)纖維的一種新型加工方法。一個普通的電紡絲制備裝置主要由3部分組成:高壓電源、帶有導(dǎo)電噴絲頭的貯液裝置和收集器。當(dāng)儀器工作時在噴絲頭處施加一個高壓,這樣就會在高壓噴頭同低壓收集器之間產(chǎn)生一個電場,當(dāng)電壓增大到一定程度時,溶液就會在靜電斥力的作用下克服表面張力和粘彈性力,從噴絲頭噴射出來并形成射流,射流在向接收器運(yùn)行過程中逐漸細(xì)化,同時溶劑揮發(fā),最終在收集器上形成電紡絲纖維。
研究員們通過設(shè)計并利用具有不同結(jié)構(gòu)的收集模板,對影響纖維沉積和排列的作用力進(jìn)行調(diào)控,制備出了具有復(fù)雜可控圖案化和編織結(jié)構(gòu)的電紡絲纖維支架材料。這比以往的纖維取向控制技術(shù)又往前邁出了一大步。由于圖案和編織結(jié)構(gòu)的可控性進(jìn)一步增強(qiáng),就使納米纖維變得“聽話”了。
目前,電紡絲納米纖維在再生醫(yī)學(xué)和組織工程領(lǐng)域具有非常大的應(yīng)用前景。比如,與組織有很好相容性的高分子材料制成的電紡絲纖維有可能作為人工血管、人工皮膚、人工骨骼材料用于修復(fù)這類組織的缺損。另外,在電子、催化、航空航天、服裝甚至其他工業(yè)領(lǐng)域,電紡絲納米纖維也具有潛在的市場。
據(jù)介紹,該所已經(jīng)嘗試使用多種材料,比如聚乳酸、聚己內(nèi)酯、聚乙烯吡咯烷酮等都可以制成具有可控圖案化和編織結(jié)構(gòu)的電紡絲纖維材料。