Aigtek安泰電子小科普：靜電紡絲技術(shù)有哪些具體應(yīng)用
靜電紡絲（Electrospinning）是一種制備納米纖維的技術(shù)，可以制備出具有納米級別的直徑的纖維。它是一種通過高壓靜電場將高分子溶液噴出并在接收器上收集成纖維的過程。高壓放大器作為可以為靜電紡絲系統(tǒng)的高壓動力源，可以為系統(tǒng)提供穩(wěn)定高電壓大放大輸出。今天Aigtek安泰電子就為大家講講靜電紡絲技術(shù)的具體應(yīng)用。
1、靜電紡絲技術(shù)原理
靜電紡絲法即聚合物噴發(fā)靜電拉伸紡絲法。首先將聚合物溶液或熔體帶上幾千至上萬伏高壓靜電，帶電的聚合物液滴在電場力的效果下在毛細管的Taylor錐極點被加快。
當電場力足夠大時，聚合物液滴戰(zhàn)勝外表張力構(gòu)成噴發(fā)細流。細流在噴發(fā)進程中溶劑蒸騰或固化，終究落在接納設(shè)備上，構(gòu)成相似非織造布狀的纖維氈。在靜電紡絲進程中，液滴一般具有必定的靜電壓并處于一個電場傍邊，因而，當射流從毛細管末端向接納設(shè)備運動時，都會出現(xiàn)加快現(xiàn)象，然后導(dǎo)致了射流在電場中的拉伸。
圖1靜電紡絲裝置示意圖
2、靜電紡絲技術(shù)應(yīng)用
2.1靜電紡絲在食品上的應(yīng)用
靜電紡絲與食品看上去毫無關(guān)聯(lián)的兩個領(lǐng)域，但是靜電紡絲的許多技術(shù)能運用在食品工業(yè)上。目前靜電紡絲關(guān)于食品工業(yè)的主要應(yīng)用集中在包裝上。
①通過靜電紡絲技術(shù)包埋生物活性物質(zhì)于納米纖維中，起到保護及緩釋的作用；
②利用納米纖維所包埋或者結(jié)合的具有抑菌或者/及抗氧化功能的生物活性物質(zhì)，制備具有抑菌抗氧化功能的食品活性包裝；
③通過將益生菌包埋于納米纖維中提高其儲存穩(wěn)定性以及利用納米纖維膜作為菌載體用于生物發(fā)酵；
④利用多種結(jié)構(gòu)的納米纖維，如核殼結(jié)構(gòu)，包埋多不飽和脂肪酸/脂肪起到抑制其氧化的作用；
⑤將納米纖維膜作為固定化酶的載體，提高酶的活力以及重復(fù)利用率。
2.2靜電紡絲在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用
靜電紡絲在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用主要集中在載藥方面，利用靜電紡絲制造一張高分子薄膜載藥。目前全身給藥仍然是治療給藥的主要手段，但是全身給藥這種方式所造成的藥物浪費，換藥頻繁和高副作用依然是不可忽視的問題。而通過靜電紡絲有望稱為局部給藥的一種高效手段。納米纖維的直徑小于細胞，可以模擬天然外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)和生物功能，人的大多數(shù)器官、組織結(jié)構(gòu)與納米纖維類似，為納米纖維用于組織和器官的修復(fù)提供了可能。
2.3靜電紡絲在新能源的應(yīng)用
靜電紡絲法作為一種簡便、高效制備納米纖維的方法，受到研究者的廣泛關(guān)注，通過調(diào)節(jié)聚合物種類及分子量、溶劑的組成成分、摻雜劑的種類及紡絲參數(shù)等可調(diào)控納米纖維的直徑、孔結(jié)構(gòu)及纖維聚集體的堆積狀態(tài)，使其具備優(yōu)異的電化學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于燃料電池質(zhì)子交換膜、鋰離子電池隔膜、超級電容器電極材料、染料敏化太陽能電池電極材料及納米發(fā)電機中。
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