可伸縮聚合物纖維具有巨大的潛力,但其生產需要嚴格的環境控制和相當大的資源消耗。這對高性能但可紡性差的彈性聚合物也是一個挑戰,例如聚二甲基硅氧烷和Ecoflex等有機硅。
近日,西安交通大學Feng Xu,海南大學Dong Wang,Guoxu Zhao提出了一種水凝膠輔助微流控紡絲(HAMS)方法,通過將它們的預聚體封裝在任意長度的、具有保護作用的和可犧牲的水凝膠纖維中來應對這些挑戰。
文章要點
1)通過設計簡單的設備和操縱油/水流動的流體和界面自適應,成功地生產出直徑廣泛可控(0.04至3.70毫米)、顯著的長度、高質量(例如,表面光滑、全長均勻和圓形截面)以及顯著的延伸性(高達1300%)的纖維,而與可紡性無關。
2)獨特的是,這種方法可以輕松、有效和可控地重塑螺旋纖維,并具有出色的延伸性和機械柔順性。
3)研究人員深入揭示了這些纖維的產生機制,并展示了它們作為紡織元件、光電子器件和致動器的潛力。HAMS方法將是大規模生產高質量可伸縮纖維的有力工具。
參考文獻
Guoxu Zhao, et al, Hydrogel-assisted microfluidic spinning of stretchable fibers via fluidic and interfacial self-adaptations, Sci. Adv. 9 (42), eadj5407. DOI: 10.1126/sciadv.adj5407
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj5407