在《华尔街日报》聚合物,来自西班牙和意大利的研究人员调查了协同实际上电纺纤维和形状记忆性能的影响,为生物医学科学领域的影响,传感器,智能电子产品,和执行机构。欧洲杯线上买球
研究:形状记忆材料通过电纺的:一欧洲杯足球竞彩个回顾。图片来源:Kateryna今敏/ Shutterstock.com
形状记忆聚合物
形状记忆聚合物已经成为先进材料研究的一个关键研究领域由于他们能够回到原来的形状从一个临时当外部刺激,如光、磁、电、水分、pH值和温度欧洲杯足球竞彩,应用。这些智能材料可以记住一个欧洲杯足球竞彩或多个临时的形状。
然而,这种智能shape-morphing能力不是这些材料的固有特性;欧洲杯足球竞彩相反,它是通过设计聚合物的分子结构和设置编程和复苏阶段。这些阶段必须设置原始和临时的形状。这些先进材料需要切换域。欧洲杯足球竞彩
在材料化学或物理网络点确定材料的初始形状,同时切换段在聚合物解决临时的形状。欧洲杯足球竞彩开关点的部分材料,对外界刺激作出响应。不同的转换如可逆分子交联,玻璃转换、液晶转换和熔化转换用于建立临时的形状。
Stimuli-responsive形状记忆聚合物。图片来源:之一,V et al .,聚合物
Thermally-induced形状记忆聚合物是最常用的类型的智能材料。欧洲杯足球竞彩加热超过一定温度(通常是玻璃化转变温度)会改变从刚性到软的形状。
变形到所需的临时形状发生变化对应于一个分子构象熵和当一个外力,和冷却低于玻璃化转变温度和外力的逐步撤消补丁暂时通过分子链形状冻结和作用力存储的能量。
当加热时,聚合物链的流动性增加,释放的能量和驾驶的材料回其由熵的状态对应于原来的形状。
Shape-Morphing聚合物的优点
有很多优势shape-morphing聚合物,促进他们的研究集中在智能材料的研究。欧洲杯足球竞彩这些包括其相对较低的成本、低密度、生物相容性、生物降解性和高可恢复应变达到百分之二百。此外,过渡温度可以定制这些材料。欧洲杯足球竞彩
此外,有广阔的应用潜力这些材料在生物医学等行业科学、仿生工程、nano-optoelectronics,包装,和欧洲杯足球竞彩航空航天。欧洲杯线上买球
water-responsive形状恢复机制。图片来源:之一,V et al .,聚合物
电纺的Shape-Morphing聚合物
电纺的生产是在1930年代开发的,包括纤维垫通过应用喷气静电带电的聚合物在溶液中。高电压供应是必要的,系统包含三个主要元素:一个高电压供应,喷丝板,收集板。
研究了形状记忆纤维由于固有的特性,如高轴向比率和优越的机械性能,因为它们的分子取向。多种聚合物如聚苯乙烯、聚乳酸和聚丙烯腈已经使用了电纺聚合物纤维。纤维的形成很大程度上取决于变量等解决方案和溶剂浓度、粘度和表面张力。
电纺的纤维能产生大小从纳米到微米不等。近年来,已经有一些研究与shape-morphing结合电纺聚合物纤维的行为。然而,不到十五论文在过去的七年,这被认为是一个新的和具有挑战性的研究课题。
研究
中给出的评论聚合物已经发表的目的,指出这两个问题的重要性在智能材料的设计。注意力特别集中在实际上电纺的设计和加工形状记忆聚合物纤维及其潜在的商业应用。评审的结果表明,该领域需要进一步探索,但也有可喜的成果等领域的传感器、电子和生物医学。
表现的像海绵一样的3 d支架。图片来源:之一,V et al .,聚合物
作者分析了230篇论文在当前文学,突出最新进展和提供当前和未来的角度对形状记忆聚合物纤维。特别受到关注的应用实际上电纺纳米材料形状记忆在医学科学。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球这些材料可以欧洲杯足球竞彩模拟天然的细胞外基质结构作为支架材料应用组织工程、药物输送等。
作者注意到相当大的领域的进展,这些材料的优化来提高它们的属性和扩展其应用领域和引发刺激,如磁场、电场,和博士的小说制造技术扩展他们的使用应用程序在机器人和航空航天工程等领域,如能源收获。欧洲杯足球竞彩
最后,作者指出,还需要进一步的研究来优化材料的工作参数和重大挑战仍然需要解决。欧洲杯足球竞彩此外,存在需要进一步努力材料设计开发的性质实际上电纺纤维形状记忆高分子材料先进应用在多个领域,包括电子、机器人技术和生物医学科学。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
进一步的阅读
之一,V et al。(2022)形状记忆材料通过电纺的:一欧洲杯足球竞彩个回顾(在线)聚合物14 (5)995 | mdpi.com。可以在:https://www.mdpi.com/2073-4360/14/5/995
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