———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，來制備納米級超精細纖維的一種新型加工方法。一個普通的電紡絲制備裝置主要由三部分組成：高壓直流電源、帶有不銹鋼針頭的注射器和收集器。當儀器工作時，在收集器和注射器之間加一個高壓，當電壓達到溶液的靜電斥力大于它的表面張力的時候，溶液就會從注射器的針頭噴射出來，這就形成了紡絲。
這些細絲的直徑一般只有50—500納米。如果以50納米計算，它們的粗細只相當于一根頭發絲直徑的一千五百分之一。目前，科學家們成功利用電紡絲加工的聚合物已經超過上百種。它不僅能夠制造高分子的納米纖維，還能夠制造有機無機復合的材料。方法簡單，裝置便宜，可以制造無限長的纖維，可重復性好，易于控制制品的化學組分和物理性能等。
新技術讓納米絲更“聰明”
相比以往的電紡絲，上海硅酸鹽研究所的可控電紡絲技術制成的無疑是一種更“聰明”的納米絲。
他們研究發現，電場力和庫倫引力在纖維沉積和排列方面發揮重要作用。利用這一原理，他們巧妙地設計并利用具有不同結構的收集模板，制備出了具有復雜可控圖案化和編織結構的電紡絲纖維支架材料。這較以往的纖維取向控制技術又往前邁出了一大步。由于圖案和編織結構的可控性進一步增強，這為電紡絲技術帶來了更為廣闊的應用前景。
———應用前景———
納米粗細的電紡絲并不只是科學家手中的玩物，它在許多方面都有著巨大的用途。
在需要“人工血管”“人工皮膚”“人工骨骼”等臨床修復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制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。
據介紹，電紡絲纖維在結構上與天然細胞外基質十分相似，且有較好的生物相容性及一定的強度和穩定性，又易加工制作，因而是人體器官再造較為理想的支架材料之一。在軟骨、骨、血管、心臟、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，電紡絲纖維就相當于一臺“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復創傷和缺損。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，應用于人體組織損傷的修復。
具體方法是，先按照患者需要替換部位的組織或器官的形狀用電紡絲制作細胞支架，而后從患者體內提取相應的種子細胞放置在之前準備好的細胞支架上進行培養。由高分子材料制成的電紡絲支架不但會在新生皮膚的生長過程中為其定型，還能增加器官或組織的穩定性。之后新生的組織和器官就會逐漸成形，直至完全修復缺損，而支架材料則逐漸降解。這樣一來，病人獲得了新生，充當生長基質的電紡絲支架也完成了使命。
因此，科學家介紹說有了這樣的技術，就好比我們擁有了一臺可以定制、復制組織和器官的“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、凈化過濾、光電器件、織物增強及防水、植物殺蟲等多個領域。
例如，由特定的材料制成的電紡絲納米布，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；而由電紡絲織成的半透膜可以選擇性過濾特定大小的顆粒或分子，從而達到凈化過濾的目的。另外，由于該法制得的纖維直徑可達納米級，多數以無紡布形態出現，因其空隙極小，可阻隔細菌、病毒及有害物質，又因其柔軟、透氣，可被用于制成一些特殊布料。穿著由這種材料制成的衣服，您甚至可以完全告別洗衣機時代了，由幾種特殊粒子附著的納米纖維織成的衣服不但不會沾染污漬，還具有防菌、抗臭、免清洗功能。 |