靜電紡纖維基全納米複合材料：進展與前景

文章來源：愛思唯爾Elsevier

靜電紡絲(si) 技術及其製備的納米纖維基複合材料是近十幾年來世界材料科學領域十分關(guan) 注的課題。2000年，諾貝爾化學獎獲得者麥克德爾米德先生將靜電紡絲(si) 技術帶入吉林大學麥克德爾米德實驗室。經過十幾年的潛心研究，王教授近提出了全納米複合材料的新概念，即利用高壓靜電紡絲(si) 技術，把有機/有機、無機/有機、有機/無機納米組分進行多元複合，它們(men) 可以是0/1、1/1、3/1維度的結合，其形貌可以是納米線、納米管、納米粒子、納米帶等，通過多元納米複合試圖尋找出這些全納米材料之間的協同效應、界麵效應、空間效應、以及反常現象，並研究全納米材料在多種領域的應用。

近期，吉林大學王教授課題組在愛思唯爾旗下期刊Composites Communications上發表的題為(wei) “Electrospinning based all-nano composite materials: Recent achievements and perspectives”的綜述論文中介紹了靜電紡纖維基全納米複合材料的組成與(yu) 結構，並詳細總結了這些材料在眾(zhong) 多領域的應用前景。文章作者為(wei) 東(dong) 北師範大學化學學院趙銳博士。

靜電紡纖維基全納米複合材料是一個(ge) 新興(xing) 領域，正處於(yu) 基礎研究階段。因為(wei) 靜電紡纖維基全納米複合材料具有超輕、超柔、超薄等特點，並且通過有機納米材料與(yu) 無機納米材料的結合與(yu) 調控，其顯示了強大的功能化、智能化、以及超細纖維的特性。在此基礎上，文章詳細探討了靜電紡纖維基全納米複合材料在水/氣/油過濾、有害物質吸附、光/化學/電催化、生物與(yu) 醫用、納電子器件、能量存儲(chu) 與(yu) 轉換、電磁屏蔽與(yu) 隱身等領域的應用。後，作者對靜電紡纖維基全納米複合材料的研究機遇與(yu) 挑戰提出了一些個(ge) 人見解，並激勵更多的研究者從(cong) 事這一新穎的科研領域：

新一輪科技革命和產(chan) 業(ye) 變革的腳步已經向我們(men) 快步走來，當下各種新材料、新技術、新業(ye) 態層出不窮，電紡纖維基全納米複合材料的產(chan) 業(ye) 化苗頭已經開始展現。根據目前狀況來看，對於(yu) 靜電紡纖維基全納米複合材料的研究，在未來五年裏我們(men) 還要堅持走改性、替代、智造路線。改性就是通過把傳(chuan) 統材料作為(wei) 基底，利用電紡纖維及其複合材料進行修飾，以提高傳(chuan) 統材料的固有性能（如：空氣過濾產(chan) 品）。替代就是利用靜電紡纖維基全納米複合材料的超輕、超柔、超大比表麵積、超高孔隙率、協同效應和界麵效應，開發世界上還沒有的新型納米級複合材料，發現新原理和新性質，以替代一些傳(chuan) 統產(chan) 品。例如：用低密度的超細纖維複合材料替代某些航天航空材料，即使重量減掉1克，也會(hui) 對國防建設產(chan) 生巨大的經濟意義(yi) 和現實意義(yi) 。智造就是研發智能感知、智能可控等核心技術，盡快實現靜電紡纖維基全納米複合材料製品在自主健康監測、海洋工程、智能裝備、4D應用等領域的應用。