jinnianlai，namijishukeweifazhandehonghonglielie。zheshiyixiangzishangerxiadejishu，nengbangzhuwomencongyuanzidexingnenghezuchengfangshilailijiedafenzidezucheng。zheyangdejishushiderenmennengcongxuqiuyongtuchufa，laikongzhichanpindezuchenghexingneng。wufangbucailiaozainamijishudefazhanlichengzhongbanyanlezhongyaodejiaose。zaozai1934年，細胞醋酸纖維經典紡紗就取得了專利，比起1959年諾貝爾獎得主Richard Feynman被視為是納米技術起源的那句話“下麵還有更多的空間等待挖掘”要早了很多。
納米技術首先被應用於電子工業。對於紡織業來說，納米技術發展相對緩慢。即使是現在，市場上也隻不過隻有少數的相關產品。其中Donaldson公司的納米纖維過濾層以及Nano-Tex公司的新型防溢材料是市場上滲透率比較高的產品。根據Donaldson公司的Young Chung先生所言，Donaldson公司大約三分之一的產品中或多或少都含有納米材料。如今，全世界大約有超過100家學術或產業研究機構致力於納米技術在纖維、紡織品以及聚合體方麵的研究。世界各地的政府機構在納米技術方麵都投資相當大，根據國際科研組織機構的統計，2005年納米技術研究的投資就超過了四十億美金。美國、歐盟和日本是該行業的領頭羊。在科技信息組織的網頁上，如果以“納米纖維”為關鍵詞搜索一下就會發現，自1992年以來一共有2015pianxiangguanneirongdelunwenfabiao。quanqiunamijishuzhengzaitongguobuduanyongxiandedalianglunwenhezhuanlipengpaifazhan。benwenjiujiangtaolunyixieyouguanyunamijishuzaixianweihefangzhipinyingyongzhongdeyixiexiangguanfazhanwenti。
什麼是納米纖維？
近年來，研究者們開發了一些直徑以納米計算的表麵積大、高適應性、高透氣性、高吸水性、重量輕、彈性係數適合以及多功能性的纖維材料，並且這些材料已經在市場上體現了其商業價值。這些納米纖維可以用於製造過濾層、化學有毒物品的保護隔絕層、組織支架和其它很多先進的工業用途。通常來說，納米纖維的直徑在100到500納米之間。
Anton Formhals公司於1934年(nian)發(fa)明(ming)了(le)用(yong)靜(jing)電(dian)紡(fang)紗(sha)的(de)方(fang)法(fa)生(sheng)產(chan)出(chu)人(ren)造(zao)線(xian)，這(zhe)也(ye)是(shi)今(jin)天(tian)用(yong)靜(jing)電(dian)紡(fang)紗(sha)方(fang)法(fa)製(zhi)造(zao)無(wu)紡(fang)布(bu)納(na)米(mi)纖(xian)維(wei)的(de)前(qian)身(shen)。所(suo)謂(wei)靜(jing)電(dian)紡(fang)紗(sha)就(jiu)在(zai)一(yi)個(ge)強(qiang)電(dian)壓(ya)環(huan)境(jing)下(xia)，采(cai)用(yong)蒸(zheng)發(fa)能(neng)夠(gou)產(chan)生(sheng)納(na)米(mi)纖(xian)維(wei)絲(si)的(de)溶(rong)劑(ji)的(de)方(fang)式(shi)，將(jiang)聚(ju)合(he)體(ti)溶(rong)液(ye)製(zhi)造(zao)成(cheng)充(chong)電(dian)的(de)噴(pen)絲(si)。嚴(yan)格(ge)意(yi)義(yi)上(shang)來(lai)說(shuo)，納(na)米(mi)纖(xian)維(wei)就(jiu)是(shi)由(you)亞(ya)微(wei)型(xing)纖(xian)維(wei)組(zu)成(cheng)的(de)無(wu)紡(fang)布(bu)絲(si)。根(gen)據(ju)不(bu)同(tong)的(de)需(xu)要(yao)，通(tong)過(guo)靜(jing)電(dian)紡(fang)紗(sha)的(de)方(fang)式(shi)可(ke)以(yi)將(jiang)各(ge)種(zhong)天(tian)然(ran)的(de)、合成的和具有生物降解性的聚合體生產成各類納米絲。在20世紀90年代，由於Akron大學教授Darrell Reneker的傑出工作，關於靜電紡紗的科研有了質的飛躍。1995年Jayesh Doshi和Reneker共同提交了一篇寫有他們發現的卓越論文。後來，Doshi教授在田納西州的Chattanooga開創了一家納米技術公司――Espin Technoligies，專門從事於將各種不同的聚合體通過靜電紡紗生產成商業用途的納米纖維。
MIT（麻省理工）的Gregory Rutledgeyanjiuxiaozutongyangyeweijingdianfangshakejidiandinglejichu。gaixiaozuyanjiufaxianlepensidezhongduanzhijing，zheyizhijingyejiushiyourenyijuhetisuofangzhichulaidexianweidezhijing。
納米纖維和軍事用途
除chu了le作zuo為wei過guo濾lv層ceng以yi外wai，由you於yu其qi本ben身shen潛qian在zai的de防fang化hua學xue生sheng物wu武wu器qi能neng力li，納na米mi纖xian維wei在zai軍jun事shi研yan究jiu和he發fa展zhan方fang麵mian也ye越yue來lai越yue被bei重zhong視shi。既ji能neng防fang止zhi戰zhan士shi們men在zai戰zhan爭zheng中zhong免mian於yu受shou到dao有you毒du物wu體ti氣qi體ti的de侵qin害hai，同tong時shi又you具ju備bei一yi定ding的de舒shu適shi性xing，納na米mi纖xian維wei層ceng材cai料liao是shi非fei常chang有you前qian途tu的de材cai料liao。有you納na米mi纖xian維wei層ceng的de生sheng化hua衣yi物wu裝zhuang備bei從cong除chu了le具ju備bei輕qing質zhi，透tou氣qi性xing好hao的de特te性xing以yi外wai，還hai能neng通tong過guo增zeng加jia各ge種zhong化hua學xue輔fu助zhu材cai料liao的de方fang式shi達da到dao防fang毒du氣qi，毒du液ye和he毒du霧wu。
美國NATICK軍方基地的Heidi Schreuder-Gibson和Phil Gibson教授通過和政府、工gong業ye機ji構gou以yi及ji其qi它ta學xue術shu夥huo伴ban的de合he作zuo，已yi經jing在zai如ru何he利li用yong納na米mi纖xian維wei和he納na米mi粒li子zi來lai製zhi造zao防fang護hu服fu方fang麵mian取qu得de了le很hen大da的de成cheng果guo。例li如ru，他ta們men的de研yan究jiu項xiang目mu包bao括kuo將jiang熱re塑su性xing的de彈dan性xing聚ju亞ya安an酯zhi靜jing電dian紡fang紗sha，這zhe樣yang生sheng產chan出chu的de材cai料liao不bu僅jin有you很hen強qiang的de彈dan性xing而er且qie不bu用yong再zai做zuo任ren何he加jia工gong就jiu可ke以yi有you非fei常chang好hao的de強qiang度du。他ta們men最zui近jin正zheng在zai開kai發fa和he實shi驗yan如ru何he通tong過guo混hun合he納na米mi抗kang氧yang化hua鋁lv和he氧yang化hua鈦tai的de方fang法fa製zhi造zao融rong噴pen絲si和he靜jing電dian紡fang紗sha絲si，除chu此ci之zhi外wai，還hai要yao做zuo到dao在zai織zhi物wu中zhong添tian加jia各ge種zhong混hun合he物wu的de同tong時shi保bao持chi織zhi物wu本ben身shen的de純chun淨jing性xing。
tongguotianjiafuzhucailiaogeinamixianweisizengjiagezhongxingnengzengjinlenamixianweisideshiyongjiazhi。qianrujinshuyanghuawudenamixianweisikeyicuihuayoujilinhuaxuemeifanying。zuijin，dekesasizhoukejidaxuechenggongyanjiuchuleruhezaijuhetixianweizhongqianrunamiyanghuamei（MgO）。即ji在zai非fei常chang嚴yan格ge掌zhang控kong的de操cao作zuo過guo程cheng中zhong，將jiang納na米mi微wei粒li放fang置zhi於yu纖xian維wei的de表biao麵mian是shi完wan全quan可ke行xing的de。通tong過guo這zhe一yi步bu驟zhou，所suo產chan生sheng的de纖xian維wei就jiu具ju備bei了le最zui強qiang的de化hua學xue效xiao應ying從cong而er達da到dao防fang毒du的de目mu的de。這zhe一yi靜jing電dian紡fang紗sha技ji術shu已yi經jing在zai發fa展zhan蜂feng窩wo過guo濾lv層ceng疊die式shi聚ju亞ya安an酯zhi納na米mi絲si中zhong發fa揮hui了le實shi際ji效xiao用yong。這zhe些xie過guo濾lv層ceng會hui因yin為wei納na米mi粒li子zi網wang本ben身shen所suo具ju備bei的de更geng強qiang的de捕bu捉zhuo功gong能neng而er大da大da增zeng強qiang過guo濾lv性xing。
新加坡國際大學（NUS）教授Seeram Ramakreishna的科研小組和新加坡防衛科學科技機構（DSTA）正在進行一項有關於發展生化防護納米纖維麵具的合作。根據NUSdekexuejiamendeyanjiufaxian，namixianweisikeyiqudaimianjuzhongdehuoxingtanlaibuzhuokongqizhongdeduxingchengfen。tamentongguowangnamixianweizhongqianrunamijinshuweilihehuanshihujingdefangshilaifenjiehuaxuedusu。zheyichengguozaiduiyanglinmonihuaxuezhanzhongqudelechubudechenggong。tamendezuizhongmubiaoshinengyanjiuchuyizhongkexidenaiyongdehanyounamixianweidejunyongfuzhuang。
與此同時，MIT的Rutledgejiaoshoujiqitongshiyeyanjiuchuleruhezaizhiwubiaomianhuaxuehetuopuxingdezuoyongxia，zaijingdianfangshaguochengzhongzengqiangnamixianweisizhiwudefangshuixingdefangfa。zhexiefangshuixingdenamisichanpinkeyibeiyongzuofanghufuheshengwuyaoyong。
同樣的，位於Knoxville的田納西大學TANDEC分部的Gajanan Bhat博士和達拉斯CHK集團的Raj博士也在進行關於在無紡布織物中加入納米粒子MN(VII)氧化物（M-7-O劑）的合作，從而能夠使得織物具備防護功能。M-7-O劑是一種非常環保的強劉易斯酸性氧化劑。根據Bhat博bo士shi所suo說shuo，這zhe些xie無wu紡fang布bu織zhi物wu的de一yi些xie優you點dian在zai於yu他ta們men可ke以yi被bei安an全quan地di運yun輸shu，可ke以yi按an照zhao特te定ding的de需xu求qiu被bei製zhi造zao成cheng各ge種zhong形xing態tai，並bing且qie還hai是shi排pai除chu化hua學xue戰zhan中zhong的de毒du素su和he工gong業ye化hua工gong毒du素su的de活huo性xing材cai料liao。
納米纖維和生物醫學應用
康奈爾大學教授Margaret Frey和he她ta的de研yan究jiu小xiao組zu正zheng致zhi力li於yu研yan究jiu可ke生sheng物wu降jiang解jie的de聚ju合he體ti的de高gao表biao麵mian和he水shui的de密mi切qie關guan係xi，以yi及ji將jiang此ci應ying用yong於yu藥yao物wu傳chuan輸shu的de可ke能neng性xing，他ta們men另ling外wai的de研yan究jiu項xiang目mu還hai包bao括kuo殺sha蟲chong劑ji的de傳chuan輸shu和he生sheng物wu傳chuan感gan器qi的de應ying用yong。Frey博士研究指出，納米纖維的高表麵特性使得一塊很小麵積的織物上能有更多的傳感活躍地帶。
Donaldson公司在納米織物絲的生物醫學應用方麵一直位於前茅，該公司從事此項產業已經超過二十年之久。Donaldson公司於1981年生產出了Ultra-Web納米纖維過濾層，並且由此發展出了新型的以納米纖維為基礎的細胞栽培材料和防噴霧服裝。2002年，Donaldson公司創建了分公司，該公司以生產新型納米纖維為主並同時致力於同其它研究部門和相關企業合作開發擴展納米纖維市場業務。最近Donaldson公司就研發了一種三維細胞栽培媒，這種媒可以模擬特殊細胞矩陣。可降解的納米纖維由於有了這種和特殊細胞矩陣（ECM）的相似之處，因此就可以被用來當做組織支架。這些支架能夠使得細胞之間更接近，因此可以發展為三維的組織結構。機械穩定性、生物適應性、細胞繁殖和細胞矩陣交互作用是決定納米纖維作為生物醫學應用的幾個評估要素。
擴大和商品化
目(mu)前(qian)靜(jing)電(dian)紡(fang)紗(sha)技(ji)術(shu)沒(mei)有(you)取(qu)得(de)重(zhong)大(da)的(de)商(shang)品(pin)效(xiao)益(yi)及(ji)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)推(tui)廣(guang)的(de)原(yuan)因(yin)之(zhi)一(yi)大(da)概(gai)就(jiu)是(shi)市(shi)場(chang)上(shang)沒(mei)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)工(gong)業(ye)級(ji)別(bie)的(de)器(qi)械(xie)供(gong)應(ying)。然(ran)而(er)，俄(e)亥(hai)俄(e)州(zhou)的(de)NanoStatics公司已經發明了一種新型的靜電紡紗科技，使用該項技術就可以大量地加工生產納米纖維和含有納米纖維的材料從而滿足市場的需求。
根據NanoStatics公司所說，他們的生產技術可以生產直徑從50納米到1000納米的納米纖維。納米絲的厚度可從100納米到200微米多。有了類似這樣的靜電紡紗技術，將來紡織產業在納米纖維方麵就有可能吸引更多的重要投資。
融紡納米纖維
直徑以納米計的融紡納米纖維最近是大家討論的焦點。Hills公司發明了一套叫做“海島”的生產方法來生產和發展不同直徑的（從普通尺寸到250納米）的納米融紡纖維。Hills公司聲明這些纖維的承重能力每根可達3克，並且可以用來紡成具備更多用途的材料。Hills公司已經發展了尺寸在2到0.3微米之間的“海島”型紡粘織物。“海島”采用納米管技術來生產和發展直徑小到300納米和厚度為50到100納米的材料，並且這一技術已經申請了專利。Hill公司的納米管纖維材料可以被用於化學戰的防護、抗藥物、精微過濾以及精微水壓。
碳納米管和合成物
1991年日本NEC集團實驗室的Sumio Ijima發現了直徑以納米計的多壁碳納米管。納米管的特性包括重量輕、受力大、帶電和抗溫。德克薩斯大學達拉斯分部（UTD）納米技術部的科學家們與澳大利亞CSIRO的技術人員合作已經取得了靜電紡織多壁碳納米管紗這一技術的突破性進展。這些紗堅固、強力和有特別高的彈性，並且具備溫度和電力的可調節可操作性。研究人員聲明，這些碳納米管紗可以被用來製作“智能“型衣物，例如可以儲存電能，防彈，調節溫度和透氣度從而提供一個最舒適的狀態。UTD的Ray Baughman教授和Mei Zhang博士通過與CSIRO的Ken Atkinson博bo士shi的de合he作zuo，開kai發fa了le多duo壁bi納na米mi管guan紗sha，相xiang比bi單dan壁bi納na米mi管guan紗sha而er言yan，前qian者zhe更geng為wei經jing濟ji。這zhe些xie研yan究jiu人ren員yuan還hai生sheng產chan出chu了le比bi相xiang同tong重zhong量liang的de鋼gang片pian還hai堅jian固gu的de透tou明ming碳tan納na米mi管guan片pian。這zhe些xie納na米mi管guan片pian可ke以yi被bei用yong於yu射she光guang燈deng，低di噪zao音yin電dian子zi探tan測ce器qi，人ren造zao肌ji肉rou，傳chuan導dao電dian路lu和he在zai每mei秒miao可ke轉zhuan換huan上shang萬wan的de寬kuan頻pin極ji化hua光guang源yuan。
喬治亞理工大學的Satish Kumar教授使用單壁、雙壁和多壁碳納米管（CNT）以及蒸發生長的碳納米管通過聚合方式、融化方式和添加溶液方式來分散不同聚合體矩陣。Kumar教授說，現今的研究發現矩陣係統包括：聚乙烯（p-phenylene benzo bisoxazole）(PBO)、聚丙烯（PP）、乙醇烯（PVA）、甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚丙烯腈（PAN）這些合成係統已經通過傳統的融紡和添加液紡技術被加工成了各種連續纖維。他們具備增強的張力、高係數、化學抵抗力、玻璃傳熱性和減少的溫度收縮性。聚合體/碳納米管可用於生產多孔納米纖維，納米線和靜電紡織精微杯。
UTK TANDEC的Gajanan Bhat將納米黏土和聚丙烯融連織物結合在一起。他的研究成果表明，每增加一個百分比的納米黏土的堅韌係數並不會減少延展度。
無紡布工業的原子未來
能使用無紡布材料的納米燃料電池的發展，已經指日可待。瑞士蘇黎世的一家科技及商業谘詢機構ACON就指出，到2015年全球納米技術市場的價值可達九千億美元。在這茫茫的商機中，無紡布工業乃至整個紡織工業應該通過研究更多不同的、增值的使用納米技術的方法來加強其市場占有率，使用納米技術無異於對上述行為有莫大的好處。Douglas Mulhall在他的著作《我們的分子未來》zhongshuodao，duiyuanzijieduandezhangkongjianghuiyingxiangdaoweilaiyijihewomenxingqiutongdengdaxiaodeshiwu。namijishuhuiyingxiangwufangbugongyema？kexueyanjiujichuhegongyefazhandexiezuochengguojianghuiweiwufangbugongyedefenziweilaichuangzaoyigeshuangyingdejumian！
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