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使用电场控制和机械运动制备高度有序静电纺纤维组织
2019/11/28 22:19:19 admin

  移动收集器通常用于构建高度对齐的纳米纤维膜。这是由于静电纺丝射流接触收集器时,收集器的运动拉动其凝固的。虽然已经有很多关于平面收集器对电纺纤维收集的影响以获得取向纤维的研究,但是具有不同形状的运动收集器对纤维组织影响的研究要少得多。需要注意的是,随着收集器形状的变化,喷丝头和收集器之间的电场分布也发生变化。人们普遍认为静电纺丝射流强烈地受电场分布的影响。电场改变和机械运动的各种混合装置已被用于构建有序纤维膜。

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  混合装置也可以用于构建更有序的电纺纤维结构。在其最简单的形式中,改变管收集器的旋转速度已经构建由不同纤维组织层组成的管状纤维支架。在较高的转速下,排列好的纤维可以沿着管收集器的圆周沉积。降低其旋转速度,可以在取向的纤维层上沉积任意层的纤维。 Zhu等人(2016年)已经证明了一种更复杂的纤维组织,他们使用哑铃形旋转收集器来研究纤维沉积行为。哑铃形状改变了电场轮廓,使其类似于平行电极收集器系统,其中哑铃的末端用作平行电极。当哑铃收集器静止或缓慢移动时,纤维将优先沉积在哑铃形收集器中间的间隙处。然而,当收集器开始围绕轴旋转时,超过临界旋转速度时,纤维将沉积在哑铃的一个边缘上,纤维的中间接触中心轴,另一端接触哑铃的另一边。这归因于静电纺丝射流较慢的沉积速度,使得部分电纺丝纤维缠绕在中心纺锤周围。从较高的旋转速度开始逐渐降低速度,可在哑铃收集器上沉积分隔开的纤维层。

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  对于更复杂的管(如T型接头管)结构的直接静电纺丝,需要控制基础模板的取向和电场分布。这由Tejeda-Alejandre等(2017)在其构建T型连接管作为血管支架显示。这种结构的挑战在于电纺纤维倾向于切割角落的交叉点。为了减少这种影响,Tejeda-Alejandre等(2017)在静电纺丝过程中以一定角度改变模板的方向,并将电极插入管中。使用多孔模板来增加管腔中电极对静电纺丝射流的影响。通过这种设置,他们能够借助附加电极,显示模板取向以及相应的电场强度对静电纺丝射流的影响。通过改变电场分布和强度,静电纺射流尽可能沉积在靠近T形接点的角落。

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