Fibră compozită ES: un material inovator din fibre multifuncționale

Fibră ES compozită , cunoscută și sub denumirea de fibră compozită electrospinning, este un material fibros compus din mai multe materiale preparate prin tehnologia electrospinning. Această fibră nu numai că are o structură moleculară unică, dar prezintă și proprietăți fizice și chimice excelente, astfel încât are perspective largi de aplicare în multe domenii.

Tehnologia de electrofilare este procesul cheie pentru prepararea fibrei compozite ES. Această tehnologie dizolvă sau topește mai multe materiale și apoi utilizează un câmp electric de înaltă tensiune pentru a pulveriza soluția sau a se topi într-o formă de fibră pentru a forma o structură de rețea de fibre la scară nanometrică. Această tehnologie nu numai că poate realiza controlul la scară nanometrică a fibrei, ci și poate proiecta în mod flexibil structura moleculară și proprietățile fibrei prin ajustarea parametrilor de filare și a combinației de materiale.

Structura moleculară a fibrei compozite ES este compusă în principal dintr-un miez de fibre și o placare exterioară. Miezul fibrei este partea principală a fibrei, care este compusă din unul sau mai multe materiale polimerice. Aceste materiale pot fi polimeri naturali, cum ar fi proteinele și polizaharidele, sau polimeri sintetici, cum ar fi acidul polilactic (PLA) și policaprolactona (PCL). Stratul exterior acoperă suprafața miezului fibrei și este utilizat pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice ale fibrei și pentru a îmbunătăți proprietățile suprafeței acesteia. Materialele comune ale stratului exterior includ nanoparticule, săruri anorganice și polimeri, cum ar fi alcoolul polivinilic (PVA) și acidul poliacrilic (PAA).

Proprietățile unice ale fibrei compozite ES provin în principal din proiectarea atentă a structurii sale moleculare. În primul rând, selecția materialului miezului fibrei determină proprietățile mecanice și stabilitatea chimică a fibrei. Diferiții polimeri au rezistențe și rigidități diferite, astfel încât proprietățile mecanice ale fibrei pot fi ajustate prin selectarea diferitelor materiale. În al doilea rând, selectarea stratului exterior poate modifica proprietățile și funcțiile de suprafață ale fibrei, cum ar fi îmbunătățirea proprietăților antibacteriene ale fibrei, îmbunătățirea proprietăților sale de adsorbție sau creșterea stabilității acesteia.

Aceste proprietăți excelente fac din fibră compozită ES utilizată pe scară largă în multe domenii. În domeniul medical, Composite ES Fiber poate fi folosit pentru a pregăti schele de inginerie tisulară, sisteme cu eliberare susținută de medicamente și pansamente pentru răni. Biocompatibilitatea și degradabilitatea sa bună îl fac un material biomedical ideal. În domeniul mediului, Composite ES Fiber poate fi utilizat pentru tratarea apei, filtrarea aerului și separarea ulei-apă. Porozitatea sa mare și suprafața specifică îi permit să îndepărteze eficient poluanții din apă și particulele din aer. În domeniul energetic, Composite ES Fiber poate fi folosită pentru a pregăti celule solare flexibile și supercondensatoare. Buna sa conductivitate și proprietățile mecanice îl fac un material popular în domeniul stocării și conversiei energiei.

Odată cu progresul științei și tehnologiei și creșterea cererii, procesul de pregătire și domeniul de aplicare al fibrei compozite ES se extind, de asemenea. În ceea ce privește procesul de pregătire, cercetătorii explorează tehnologii de filare și combinații de materiale mai eficiente și mai ecologice pentru a îmbunătăți și mai mult performanța fibrelor și a reduce costurile. În ceea ce privește domeniile de aplicare, Composite ES Fiber pătrunde în mai multe domenii emergente, cum ar fi textilele inteligente, dispozitivele electronice și senzorii. Versatilitatea și personalizarea acestuia îl fac o alegere ideală pentru aceste domenii.

Odată cu atenția crescândă a oamenilor pentru protecția mediului și dezvoltarea durabilă, reciclabilitatea și biodegradabilitatea fibrei compozite ES au devenit, de asemenea, puncte fierbinți de cercetare. Prin optimizarea combinațiilor de materiale și a proceselor de preparare, cercetătorii lucrează din greu pentru a realiza reciclarea și producția ecologică de fibre compozite ES pentru a satisface cererea viitoarei societăți de materiale ecologice.