研究人員設(shè)計(jì)出可生產(chǎn)納米單絲纖維的新方法
2015-10-19 來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
喬治亞大學(xué)、普林斯頓大學(xué)以及牛津大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的可控裝置,該裝置利用一個(gè)旋轉(zhuǎn)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(chǎn)設(shè)備是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)設(shè)置。被作者命名為“觸碰旋轉(zhuǎn)法”的這種新方法,對(duì)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(fù)合材料以及生物聚合物。
將玻璃棒粘在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)上,平臺(tái)的直徑范圍可選擇從幾厘米甚至超過(guò)1米。聚合物熔體從面向玻璃棒的注射泵針孔中射出。當(dāng)它旋轉(zhuǎn)時(shí),調(diào)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(tái)的旋轉(zhuǎn),液橋延長(zhǎng),纖維長(zhǎng)度增加,同時(shí)由于質(zhì)量守恒直徑變小。結(jié)果表明,通過(guò)控制平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)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(lái)簡(jiǎn)單的形容。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)刷接觸聚合物溶液表面時(shí),刷絲畫出許多纖維并在幾分鐘內(nèi)產(chǎn)生數(shù)十萬(wàn)米的纖維。纖維直徑均勻程度僅取決于兩個(gè)參數(shù):聚合物濃度和畫制速度。
該方法的一個(gè)重要方面就是制出單一的長(zhǎng)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(jī)取向的纖維網(wǎng)格,而這種易控的均勻網(wǎng)格是可以制造的。
由于簡(jiǎn)單的方法,這種設(shè)置可用于很多生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室和設(shè)備。舉個(gè)例子,可以用施主的生物材料,可以制作一個(gè)特定大小、尺寸或其他形態(tài)特征的支架。
旋轉(zhuǎn)裝置非常簡(jiǎn)單廉價(jià),它可以作為生物工程實(shí)驗(yàn)室和保健用品的一次性衛(wèi)生設(shè)備。并且同樣適用于過(guò)濾技術(shù)和不可潤(rùn)濕紡織品的涂料。當(dāng)然不僅于此,還有很多其他應(yīng)用。
纖維的生產(chǎn)設(shè)備是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)設(shè)置。被作者命名為“觸碰旋轉(zhuǎn)法”的這種新方法,對(duì)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(fù)合材料以及生物聚合物。
將玻璃棒粘在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)上,平臺(tái)的直徑范圍可選擇從幾厘米甚至超過(guò)1米。聚合物熔體從面向玻璃棒的注射泵針孔中射出。當(dāng)它旋轉(zhuǎn)時(shí),調(diào)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(tái)的旋轉(zhuǎn),液橋延長(zhǎng),纖維長(zhǎng)度增加,同時(shí)由于質(zhì)量守恒直徑變小。結(jié)果表明,通過(guò)控制平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)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(lái)簡(jiǎn)單的形容。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)刷接觸聚合物溶液表面時(shí),刷絲畫出許多纖維并在幾分鐘內(nèi)產(chǎn)生數(shù)十萬(wàn)米的纖維。纖維直徑均勻程度僅取決于兩個(gè)參數(shù):聚合物濃度和畫制速度。

該方法的一個(gè)重要方面就是制出單一的長(zhǎng)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(jī)取向的纖維網(wǎng)格,而這種易控的均勻網(wǎng)格是可以制造的。
由于簡(jiǎn)單的方法,這種設(shè)置可用于很多生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室和設(shè)備。舉個(gè)例子,可以用施主的生物材料,可以制作一個(gè)特定大小、尺寸或其他形態(tài)特征的支架。
旋轉(zhuǎn)裝置非常簡(jiǎn)單廉價(jià),它可以作為生物工程實(shí)驗(yàn)室和保健用品的一次性衛(wèi)生設(shè)備。并且同樣適用于過(guò)濾技術(shù)和不可潤(rùn)濕紡織品的涂料。當(dāng)然不僅于此,還有很多其他應(yīng)用。
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