可伸缩聚合物纤维具有巨大的潜力,但其生产需要严格的环境控制和相当大的资源消耗。这对高性能但可纺性差的弹性聚合物也是一个挑战,例如聚二甲基硅氧烷和Ecoflex等有机硅。
近日,西安交通大学Feng Xu,海南大学Dong Wang,Guoxu Zhao提出了一种水凝胶辅助微流控纺丝(HAMS)方法,通过将它们的预聚体封装在任意长度的、具有保护作用的和可牺牲的水凝胶纤维中来应对这些挑战。
文章要点
1)通过设计简单的设备和操纵油/水流动的流体和界面自适应,成功地生产出直径广泛可控(0.04至3.70毫米)、显著的长度、高质量(例如,表面光滑、全长均匀和圆形截面)以及显著的延伸性(高达1300%)的纤维,而与可纺性无关。
2)独特的是,这种方法可以轻松、有效和可控地重塑螺旋纤维,并具有出色的延伸性和机械柔顺性。
3)研究人员深入揭示了这些纤维的产生机制,并展示了它们作为纺织元件、光电子器件和致动器的潜力。HAMS方法将是大规模生产高质量可伸缩纤维的有力工具。
参考文献
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