―――最新發現―――比頭發絲細1500倍
電紡絲技術,是利用聚合物溶液(或熔體)在電場下的噴射,來製備納米級超精細纖維的一種新型加工方法。一個普通的電紡絲製備裝置主要由三部分組成:高壓直流電源、帶(dai)有(you)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)針(zhen)頭(tou)的(de)注(zhu)射(she)器(qi)和(he)收(shou)集(ji)器(qi)。當(dang)儀(yi)器(qi)工(gong)作(zuo)時(shi),在(zai)收(shou)集(ji)器(qi)和(he)注(zhu)射(she)器(qi)之(zhi)間(jian)加(jia)一(yi)個(ge)高(gao)壓(ya),當(dang)電(dian)壓(ya)達(da)到(dao)溶(rong)液(ye)的(de)靜(jing)電(dian)斥(chi)力(li)大(da)於(yu)它(ta)的(de)表(biao)麵(mian)張(zhang)力(li)的(de)時(shi)候(hou),溶(rong)液(ye)就(jiu)會(hui)從(cong)注(zhu)射(she)器(qi)的(de)針(zhen)頭(tou)噴(pen)射(she)出(chu)來(lai),這(zhe)就(jiu)形(xing)成(cheng)了(le)紡(fang)絲(si)。
這些細絲的直徑一般隻有50―500納米。如果以50納na米mi計ji算suan,它ta們men的de粗cu細xi隻zhi相xiang當dang於yu一yi根gen頭tou發fa絲si直zhi徑jing的de一yi千qian五wu百bai分fen之zhi一yi。目mu前qian,科ke學xue家jia們men成cheng功gong利li用yong電dian紡fang絲si加jia工gong的de聚ju合he物wu已yi經jing超chao過guo上shang百bai種zhong。它ta不bu僅jin能neng夠gou製zhi造zao高gao分fen子zi的de納na米mi纖xian維wei,還hai能neng夠gou製zhi造zao有you機ji無wu機ji複fu合he的de材cai料liao。方fang法fa簡jian單dan,裝zhuang置zhi便bian宜yi,可ke以yi製zhi造zao無wu限xian長chang的de纖xian維wei,可ke重zhong複fu性xing好hao,易yi於yu控kong製zhi製zhi品pin的de化hua學xue組zu分fen和he物wu理li性xing能neng等deng。
新技術讓納米絲更“聰明”
相比以往的電紡絲,上海矽酸鹽研究所的可控電紡絲技術製成的無疑是一種更“聰明”的納米絲。
他ta們men研yan究jiu發fa現xian,電dian場chang力li和he庫ku倫lun引yin力li在zai纖xian維wei沉chen積ji和he排pai列lie方fang麵mian發fa揮hui重zhong要yao作zuo用yong。利li用yong這zhe一yi原yuan理li,他ta們men巧qiao妙miao地di設she計ji並bing利li用yong具ju有you不bu同tong結jie構gou的de收shou集ji模mo板ban,製zhi備bei出chu了le具ju有you複fu雜za可ke控kong圖tu案an化hua和he編bian織zhi結jie構gou的de電dian紡fang絲si纖xian維wei支zhi架jia材cai料liao。這zhe較jiao以yi往wang的de纖xian維wei取qu向xiang控kong製zhi技ji術shu又you往wang前qian邁mai出chu了le一yi大da步bu。由you於yu圖tu案an和he編bian織zhi結jie構gou的de可ke控kong性xing進jin一yi步bu增zeng強qiang,這zhe為wei電dian紡fang絲si技ji術shu帶dai來lai了le更geng為wei廣guang闊kuo的de應ying用yong前qian景jing。
―――應用前景―――
納米粗細的電紡絲並不隻是科學家手中的玩物,它在許多方麵都有著巨大的用途。
在需要“人工血管”“人工皮膚”“人工骨骼”等臨床修複替代品為患者解除痛苦時,由與組織極為友善的高分子材料製成的電紡絲可以出馬解決;在電子、催化、航空航天、服裝甚至其他工業領域電紡絲纖維更可當仁不讓。
精密的“人體打印機”
就目前而言,生物組織工程和再生醫學可能還是電紡絲纖維的最大應用領域。
據ju介jie紹shao,電dian紡fang絲si纖xian維wei在zai結jie構gou上shang與yu天tian然ran細xi胞bao外wai基ji質zhi十shi分fen相xiang似si,且qie有you較jiao好hao的de生sheng物wu相xiang容rong性xing及ji一yi定ding的de強qiang度du和he穩wen定ding性xing,又you易yi加jia工gong製zhi作zuo,因yin而er是shi人ren體ti器qi官guan再zai造zao較jiao為wei理li想xiang的de支zhi架jia材cai料liao之zhi一yi。在zai軟ruan骨gu、骨、血管、心髒、神經等組織工程領域都有十分廣泛的應用價值。
如果打一個形象的比方,電紡絲纖維就相當於一台“人體打印機”。往常當患者出現組織壞死、器官衰竭或者骨頭、皮膚損傷時,我們采用的方法一般是用他人或患者自己其他部位的健康皮膚、骨骼進行移植替代修複創傷和缺損。而在不久的將來我們有可能將電紡絲技術與組織工程技術結合,應用於人體組織損傷的修複。
jutifangfashi,xiananzhaohuanzhexuyaotihuanbuweidezuzhihuoqiguandexingzhuangyongdianfangsizhizuoxibaozhijia,erhouconghuanzhetineitiquxiangyingdezhongzixibaofangzhizaizhiqianzhunbeihaodexibaozhijiashangjinxingpeiyang。yougaofenzicailiaozhichengdedianfangsizhijiabudanhuizaixinshengpifudeshengchangguochengzhongweiqidingxing,hainengzengjiaqiguanhuozuzhidewendingxing。zhihouxinshengdezuzhiheqiguanjiuhuizhujianchengxing,zhizhiwanquanxiufuquesun,erzhijiacailiaozezhujianjiangjie。zheyangyilai,bingrenhuodelexinsheng,chongdangshengchangjizhidedianfangsizhijiayewanchengleshiming。
因此,科學家介紹說有了這樣的技術,就好比我們擁有了一台可以定製、複製組織和器官的“人體打印機”。
超強的功能纖維
除了醫學領域外,電紡絲纖維還可以用在航空航天、淨化過濾、光電器件、織物增強及防水、植物殺蟲等多個領域。
例如,由特定的材料製成的電紡絲納米布,具備質量輕、抗高溫、抗輻射等功能,因此可被用作航空航天材料;而(er)由(you)電(dian)紡(fang)絲(si)織(zhi)成(cheng)的(de)半(ban)透(tou)膜(mo)可(ke)以(yi)選(xuan)擇(ze)性(xing)過(guo)濾(lv)特(te)定(ding)大(da)小(xiao)的(de)顆(ke)粒(li)或(huo)分(fen)子(zi),從(cong)而(er)達(da)到(dao)淨(jing)化(hua)過(guo)濾(lv)的(de)目(mu)的(de)。另(ling)外(wai),由(you)於(yu)該(gai)法(fa)製(zhi)得(de)的(de)纖(xian)維(wei)直(zhi)徑(jing)可(ke)達(da)納(na)米(mi)級(ji),多(duo)數(shu)以(yi)無(wu)紡(fang)布(bu)形(xing)態(tai)出(chu)現(xian),因(yin)其(qi)空(kong)隙(xi)極(ji)小(xiao),可(ke)阻(zu)隔(ge)細(xi)菌(jun)、病毒及有害物質,又因其柔軟、touqi,kebeiyongyuzhichengyixieteshubuliao。chuanzheyouzhezhongcailiaozhichengdeyifu,ninshenzhikeyiwanquangaobiexiyijishidaile,youjizhongteshulizifuzhedenamixianweizhichengdeyifubudanbuhuizhanranwuzi,haijuyoufangjun、抗臭、免清洗功能。
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