DOI:10.1016/j.polymertesting.2020.106647
本文綜述了電紡納米纖維及其在多個領域中的應用。納米纖維主要是由靜電紡絲技術制備的，這是由于該方法簡單、成本低、用途廣。靜電紡絲被定義為一種在高電場電壓下用其聚合物溶液制備纖維的過程。該技術需要優化溶液、工藝和環境參數等多個參數來改善納米纖維的形貌、直徑和孔隙率。對基本技術進行了改進，以生產復合纖維并提高生產能力。通過實例總結了納米纖維的表征方法。討論了靜電紡絲和電噴涂之間的關系。納米纖維能夠形成具有大表面體積比的多孔網格，提高其在水過濾、組織工程支架、傷口、纖維復合材料、藥物釋放和防護服等方面的性能。單納米纖維可以用作藥物遞送的軟微機器人。最后，作者說明了建模和模擬的結果。
圖1.用注射器在高壓電源產生的電場中注入聚合物溶液的靜電紡絲設備的結構示意圖。在噴絲板和接地的集電器之間施加高壓：（a）靜電紡絲設備的典型垂直設置和（b）水平設置。
圖2.溶劑對纖維孔隙率的影響，由不同溶劑制備的聚苯乙烯纖維的SEM圖像，（a）100％THF、（b）75％THF/25％DMF、（c）50％THF/50％DMF和（d）100％DMF。
圖3.聚醚醚砜的纖維直徑和高壓（左）以及纖維直徑和針頭-收集器距離（右）之間的關系。
圖4.1.左：雙組分纖維靜電紡絲裝置的示意圖。右：并排電紡PVDF和PVC聚合纖維網的掃描電子顯微照片（入口）選定點的能量色散光譜圖。
圖4.2.左：同軸靜電紡絲設置，右：聚環氧乙烷（殼）和聚L-丙交酯（芯）的透射電子顯微鏡。
圖5.由彈性體和熱塑性復合纖維制成的卷曲和直納米纖維。
圖6.從中空多孔管中冒出的多個射流a）隨機，b）與預鉆的半孔等距對準。
圖7.串珠電紡纖維（橙色）被切成不同的微機器人形狀（紅色）。切口顯示為黑線。a）精子狀的微型機器人由含有氧化鐵的微珠和類似于精子細胞形態的纖維組成。氧化鐵提供磁偶極矩（m），而施加振蕩磁場時纖維提供推進力。b）帶有兩條尾巴的微型機器人。
圖8.由蒸發、擴散、收縮和相分離控制的液體射流形成纖維形態。a）通過蒸發、擴散和收縮形成中空纖維，在不同時間的橫截面濃度曲線。b）最終纖維中的聚合物濃度，溶劑蒸發速率非常慢，相分離形態（左）；溶劑蒸發速率緩慢，芯相分離且外表面均勻（右）。
