Electrospinning technology enablesp

Electrospinning technology enables
production of continuous polymer
nanofibers from polymer solutions or
melts in high electric fields. When the
electric force on induced charges on
the polymer liquid overcomes surface
tension, a thin polymer jet is ejected.
The charged jet is elongated and accelerated
by the electric field, undergoes
a variety of instabilities, dries, and is
deposited on a substrate as a random
nanofiber mat. The first patent on the
process was awarded in 1934; however,
outside of the filter industry,
there was little interest in the electrospinning
or electrospun nanofibers, until
the mid-1990s (1). Since that time,
the process attracted rapidly growing
interest triggered by potential applications
of nanofibers in the nanotechnology.
The publication rate has nearly
doubled annually, reaching about 200
articles in 2003. Over a hundred synthetic
and natural polymers were electrospun
into fibers with diameters
ranging from a few nanometers to micrometers
(see the figure, panel A).
The main advantage of this topdown
nanomanufacturing process is
its relatively low cost compared to that
of most bottom-up methods. The resulting
nanofiber samples are often
uniform and do not require expensive
purification (panels B and C). Unlike
submicrometer-diameter whiskers, inorganic
nanorods, carbon nanotubes,
and nanowires, the electrospun nanofibers
are continuous. As a result, this
process has unique potential for costeffective
electromechanical control of
fiber placement and integrated manufacturing
of two- and three-dimensional
nanofiber assemblies. In addition,
the nanofiber continuity may
alleviate, at least in part, concerns
about the properties of small particles
(2). Nanofibers are expected to possess
high axial strength combined with
extreme flexibility. The nanofiber assemblies
may feature very high open
porosity coupled with remarkable specific
surface area. Yet, these assemblies
would possess excellent structural mechanical
properties. Uses of nanofibers
in composites, protective clothing, catalysis,
electronics, biomedicine (including
tissue engineering, implants,
membranes, and drug delivery), filtration,
agriculture, and other areas are
presently being developed. Clearly,
there is a growing interest in the process,
but the results reported to date
are centered mostly on the empirical
production and the proposed uses of
polymer nanofibers. At the same time,
thorough understanding of the mechanisms
of jet formation and motion is
needed for the development of robust
methods of process control. Analysis of
the electrospinning process is complicated
by electromechanical coupling,
nonlinear rheology, and unusual jet instabilities.
Some progress was recently
made on modeling of jet initiation (3,
4). Steady-state spinning was modeled
in the nonlinear rheologic regime important
for polymer jets (5, 6). Experimental
observations and modeling of
bending (or whipping) instability (7,
8) produced a major breakthrough in
process analysis. It substantially improved
our understanding of the jet
motion and removed an early controversy
in the electrospinning studies
over the interpretation of long–exposure
time images of the instability
process zone (1, 7, 8). It has been suggested
(7, 8) that bending instabilities
constitute a major mechanism responsible
for the rapid jet thinning in this
process. These instabilities are also responsible
for the resulting random
nanofiber orientation.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ช่วยให้เส้นใยนาโนเทคโนโลยีผลิตของพอลิเมอร์อย่างต่อเนื่องnanofibers จากพอลิเมอร์โซลูชั่น หรือละลายในไฟฟ้าสูง เมื่อการกำลังไฟฟ้าค่าธรรมเนียมอาจบนของเหลวของพอลิเมอร์ overcomes ผิวความตึงเครียด เจ็ทบางพอลิเมอร์ได้พุ่งออกมาการคิดค่าธรรมเนียมเจ็ทเป็นอีลองเกต และเร่งโดยสนามไฟฟ้า ทนี้หลากหลาย instabilities แห้ง และเป็นฝากบนพื้นผิวเป็นแบบสุ่มnanofiber พรม สิทธิบัตรแรกในการกระบวนการได้รับรางวัลใน 1934 อย่างไรก็ตามภายนอกของตัวกรองสนใจเล็กน้อยในเส้นใยนาโนมีelectrospun nanofibers หรือจนกว่าในกลางทศวรรษที่ 1990 (1) ตั้งแต่เวลากระบวนการดึงดูดการเติบโตอย่างรวดเร็วสนใจที่ทริกเกอร์ โดยโปรแกรมประยุกต์อาจเกิดขึ้นของ nanofibers นาโนเทคโนโลยีอัตราประกาศมีเกือบสองเท่าทุกปี ถึงประมาณ 200บทความใน 2003 กว่าร้อยสังเคราะห์และโพลิเมอร์ธรรมชาติ electrospunเป็นเส้นใยมีสมมาตรตั้งแต่กี่ nanometers คัลไมโครมิเตอร์แบบ(ดูตัวเลข แผง A)ประโยชน์หลักของแค่นี้กระบวนการ nanomanufacturingเปรียบเทียบกับค่อนข้างประหยัดวิธีการสายล่างสุด การส่งผลตัวอย่าง nanofiber มักยูนิฟอร์ม และไม่ต้องมีราคาแพงทำให้บริสุทธิ์ (แผง B และ C) ซึ่งแตกต่างจากเส้นผ่าศูนย์กลาง submicrometer หนวด อนินทรีย์nanorods คาร์บอน nanotubesและ nanowires, electrospun nanofibersได้อย่างต่อเนื่อง ดังนั้น นี้กระบวนการที่มีศักยภาพเฉพาะสำหรับ costeffectiveควบคุมไฟฟ้าวางใยและการผลิตรวมของสอง - และ three - dimensionalแอสเซมบลีของ nanofiber นอกจากนี้ความต่อเนื่อง nanofiber อาจบรรเทา น้อย ในความกังวลเกี่ยวกับคุณสมบัติของอนุภาคขนาดเล็ก(2) . Nanofibers คาดว่าจะมีความแข็งแรงที่แกนสูงรวมกับมีความยืดหยุ่นมากขึ้น แอสเซมบลี nanofiberอาจคุณลักษณะเปิดสูงมากporosity ด้วยเฉพาะโดดเด่นพื้นที่ผิว ยัง แอสเซมบลีเหล่านี้จะมีเครื่องกลโครงสร้างดีคุณสมบัติ ใช้ของ nanofibersคอมโพสิต ป้องกันผ้า เร่ง ปฏิกิริยาอิเล็กทรอนิกส์ (รวม biomedicineวิศวกรรมเนื้อเยื่อ implantsสาร และจัดส่งยาเสพติด), เครื่องกรองเกษตร และพื้นที่อื่น ๆปัจจุบันมีพัฒนา อย่างชัดเจนมีดอกเบี้ยเติบโตในกระบวนการแต่รายงานผลวันศูนย์กลางส่วนใหญ่ในการประจักษ์การผลิตและการใช้งานนำเสนอของพอลิเมอร์ nanofibers ในเวลาเดียวกันความเข้าใจอย่างละเอียดของกลไกเจ็ทก่อตัวและเคลื่อนไหวเป็นจำเป็นสำหรับการพัฒนาความแข็งแกร่งวิธีการควบคุมกระบวนการ วิเคราะห์การเส้นใยนาโนที่มีความซับซ้อนโดยคลัปไฟฟ้าใช้งานกับไม่เชิงเส้น และ instabilities เจ็ทผิดปกติความคืบหน้าบางเพิ่งทำการสร้างโมเดลของเจ็ทเริ่มต้น (34) การปั่นท่อนถูกจำลองในระบอบ rheologic ไม่เชิงเส้นที่สำคัญสำหรับพอลิเมอร์ jets (5, 6) ทดลองสังเกตและสร้างโมเดลของดัด (หรือ whipping) ความไม่มีเสถียรภาพ (78) ความก้าวหน้าสำคัญในการผลิตการวิเคราะห์กระบวนการ ดีขึ้นมากเราเข้าใจของเจ็ทเคลื่อนไหว และการเอาออกการถกเถียงเป็นต้นในการศึกษาเส้นใยนาโนผ่านการตีความยาว – แสงภาพเวลาความไม่แน่นอนกระบวนการโซน (1, 7, 8) การแนะนำ(7, 8) instabilities ที่ดัดเป็นกลไกสำคัญที่รับผิดชอบสำหรับบางนี้เจ็ทอย่างรวดเร็วกระบวนการ Instabilities เหล่านี้ยังรับผิดชอบสำหรับการสุ่มการวางแนว nanofiber

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เทคโนโลยีไฟฟ้าสถิตช่วยให้การผลิตของพอลิเมออย่างต่อเนื่อง
nanofibers
ลิเมอร์จากการแก้ปัญหาหรือละลายในสนามไฟฟ้าสูง เมื่อแรงไฟฟ้าในข้อหาเหนี่ยวนำให้เกิดในพอลิเมอของเหลวเอาชนะพื้นผิวตึงเครียดเจ็ทลีเมอร์บางๆ จะออกมา. เจ็ทเรียกเก็บจะยาวและเร่งโดยสนามไฟฟ้าที่ได้รับความหลากหลายของความไม่เสถียรแห้งและถูกวางลงบนพื้นผิวที่เป็นหนึ่งสุ่มเสื่อเส้นใยนาโน สิทธิบัตรครั้งแรกในขั้นตอนการได้รับรางวัลในปี 1934; แต่ด้านนอกของอุตสาหกรรมกรองมีความสนใจเล็กๆ น้อย ๆ ในไฟฟ้าสถิตหรืออิnanofibers จนกระทั่งกลางปี​​1990 (1) ตั้งแต่เวลานั้นกระบวนการดึงดูดเติบโตอย่างรวดเร็วที่น่าสนใจที่เกิดจากการใช้งานที่มีศักยภาพของnanofibers ในนาโนเทคโนโลยี. อัตราสิ่งพิมพ์ได้เกือบสองเท่าเป็นประจำทุกปีถึงประมาณ 200 บทความในปี 2003 กว่าร้อยสังเคราะห์โพลิเมอร์และธรรมชาติอิเป็นเส้นใยที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางตั้งแต่ไม่กี่นาโนเมตรเพื่อไมโครเมตร(ดูรูปที่แผง A). ประโยชน์หลักของ topdown นี้กระบวนการนาโนเป็นค่าใช้จ่ายที่ค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับที่มากที่สุดวิธีการด้านล่างขึ้น ส่งผลให้กลุ่มตัวอย่างเส้นใยนาโนมักจะเหมือนกันและไม่จำเป็นต้องมีราคาแพงทำให้บริสุทธิ์(แผง B และ C) ซึ่งแตกต่างจากเครา submicrometer เส้นผ่าศูนย์กลางอนินทรีแท่งนาโน, ท่อนาโนคาร์บอน, และ nanowires, nanofibers อิมีอย่างต่อเนื่อง เป็นผลให้นี้กระบวนการมีศักยภาพที่ไม่ซ้ำกันสำหรับ costeffective ควบคุมไฟฟ้าของการจัดวางเส้นใยและการผลิตแบบบูรณาการของสองและสามมิติเส้นใยนาโนประกอบ นอกจากนี้ยังมีความต่อเนื่องเส้นใยนาโนอาจบรรเทาอย่างน้อยในส่วนความกังวลเกี่ยวกับคุณสมบัติของอนุภาคขนาดเล็ก(2) nanofibers ที่คาดว่าจะมีความแข็งแรงตามแนวแกนสูงรวมกับความยืดหยุ่นมาก ประกอบเส้นใยนาโนอาจมีเปิดสูงมากพรุนควบคู่ไปกับการที่โดดเด่นเฉพาะพื้นที่ผิว แต่ส่วนประกอบเหล่านี้จะมีโครงสร้างที่ดีเยี่ยมกลคุณสมบัติ การใช้ประโยชน์จากเส้นใยนาโนในคอมโพสิตและชุดป้องกัน, การเร่งปฏิกิริยา, อิเล็กทรอนิกส์ biomedicine (รวมถึงวิศวกรรมเนื้อเยื่อ, การปลูกถ่ายเยื่อและการส่งมอบยาเสพติด) กรองการเกษตรและพื้นที่อื่นๆ ที่มีอยู่ในปัจจุบันได้รับการพัฒนา เห็นได้ชัดว่ามีความสนใจที่เพิ่มขึ้นในกระบวนการแต่ผลที่ได้ไปรายงานตัววันที่จะอยู่ตรงกลางส่วนใหญ่ในการทดลองการผลิตและการใช้เสนอของเส้นใยนาโนพอลิเมอ ในเวลาเดียวกัน, ความเข้าใจในกลไกของการก่อเจ็ทและการเคลื่อนไหวเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาที่มีประสิทธิภาพวิธีการในการควบคุมกระบวนการผลิต การวิเคราะห์กระบวนการไฟฟ้าสถิตมีความซับซ้อนโดยการมีเพศสัมพันธ์ไฟฟ้าไหลไม่เชิงเส้นและไม่เสถียรเจ็ทที่ผิดปกติ. ความคืบหน้าบางคนเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้รับการทำในการสร้างแบบจำลองของการเริ่มต้นเจ็ท(3, 4) ปั่นมั่นคงของรัฐที่เป็นแบบอย่างในระบอบการปกครองที่ไม่เป็นเชิงเส้น rheologic สำคัญสำหรับเครื่องบินไอพ่นลิเมอร์(5, 6) การทดลองการสังเกตและการสร้างแบบจำลองของการดัด(หรือวิปปิ้ง) ความไม่แน่นอน (7, 8) ผลิตเป็นก้าวสำคัญในการวิเคราะห์กระบวนการ มันปรับปรุงอย่างมากความเข้าใจของเราเจ็ทการเคลื่อนไหวและลบออกขัดแย้งต้นในการศึกษาไฟฟ้าสถิตมากกว่าการตีความของระยะการเปิดรับภาพเวลาของความไม่แน่นอนโซนกระบวนการ(1, 7, 8) มันได้รับการแนะนำ(7, 8) ที่ไม่เสถียรดัดเป็นกลไกที่สำคัญมีความรับผิดชอบสำหรับการทำให้ผอมบางเจ็ทอย่างรวดเร็วในกระบวนการ ไม่เสถียรเหล่านี้ยังมีความรับผิดชอบสำหรับการสุ่มส่งผลให้การวางแนวทางเส้นใยนาโน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เทคโนโลยีการผลิตเส้นใยนาโนโพลิเมอร์ให้


ต่อเนื่องจากโพลิเมอร์เหลวหรือละลายในสนามไฟฟ้าสูง เมื่อไฟฟ้าเหนี่ยวนำในข้อหาบังคับ

พอลิเมอร์เหลวเอาชนะแรงตึงผิว
, เจ็ทบางโพลิเมอร์ออก .

และคิดค่าเครื่องบินยาวเร่งโดยสนามไฟฟ้าทนี้
ความหลากหลายของความไม่มั่นคง แห้งและ
ฝากบนพื้นผิวเป็นแบบสุ่ม
นาโนไฟเบอร์เสื่อ สิทธิบัตรแรกบน
กระบวนการได้รับรางวัลในปี 1934 ; อย่างไรก็ตาม ,
นอกอุตสาหกรรมกรอง
มีความสนใจน้อยในเส้นใยเส้นใยนาโน

หรือ จนกระทั่งช่วง ( 1 ) ตั้งแต่เวลานั้น
กระบวนการเติบโตอย่างรวดเร็วดึงดูดความสนใจโดยการกระตุ้นศักยภาพ


ของเส้นใยในนาโนเทคโนโลยีการประกาศคะแนนได้เกือบสองเท่าทุกปี

ถึง 200 บทความในปี 2003 ร้อยกว่าสังเคราะห์และเส้นใยพอลิเมอร์ธรรมชาติ คือ


เป็นเส้นใยที่มีขนาดตั้งแต่ไม่กี่นาโนเมตรเพื่อไมโครมิเตอร์
( ดูรูปแผง ) .
ประโยชน์หลักของกระบวนการของ nanomanufacturing topdown

ค่อนข้างต่ำต้นทุนเมื่อเทียบกับ
วิธีจากล่างขึ้นบน มากที่สุด
ผลตัวอย่างนาโนไฟเบอร์มักจะ
เครื่องแบบและไม่ต้องฟอก แพง
( แผง B และ C ) ไม่เหมือน
submicrometer เส้นผ่าศูนย์กลาง หนวด nanorods คาร์บอนอนินทรีย์
,
, และเส้นใยนาโน , นาโน
เป็นอย่างต่อเนื่อง ผลคือ กระบวนการนี้มีศักยภาพที่ไม่ซ้ำกันสำหรับการควบคุมไฟฟ้า


แบบไฟเบอร์ และทุนที่มีประสิทธิภาพของการผลิต
แบบบูรณาการสองและสามมิติ
นาโนไฟเบอร์ประกอบ นอกจากนี้

นาโนไฟเบอร์ความต่อเนื่องอาจบรรเทา , อย่างน้อยในส่วนหนึ่ง ความกังวลเกี่ยวกับคุณสมบัติของอนุภาคเล็ก ๆ

( 2 ) เส้นใยที่คาดว่าจะมีความแข็งแรงรวมกับ

สูงตามแนวแกนมีความยืดหยุ่นมาก นาโนไฟเบอร์แอสเซมบลีที่อาจคุณลักษณะสูงมาก

เปิดรูพรุนควบคู่ไปกับพื้นที่ผิวจำเพาะ
น่าจับตา ยัง เหล่านี้ประกอบ
ก็มียอดเยี่ยมโครงสร้างเครื่องจักรกล
คุณสมบัติ การใช้เส้นใยในคอมโพสิต

อิเล็กทรอนิกส์ , เสื้อผ้า , การเร่งปฏิกิริยาโดยป้องกัน Biomedicine ( รวมถึง implants

วิศวกรรมเนื้อเยื่อเมมเบรนและการขนส่งยา ) , การกรอง ,
การเกษตร และพื้นที่อื่น ๆ
ในปัจจุบันมีการพัฒนา ชัดเจน ,
มีความสนใจเพิ่มขึ้นในกระบวนการ แต่ผลรายงาน

วันที่เป็นศูนย์กลางส่วนใหญ่ในการผลิตและการใช้ข้อมูลเชิงประจักษ์ที่เสนอ

พอลิเมอร์เส้นใย . ในเวลาเดียวกัน

ของความเข้าใจในกลไกการเจ็ทและเคลื่อนไหว
ที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาวิธีการที่แข็งแกร่ง
ของกระบวนการควบคุม การวิเคราะห์กระบวนการซับซ้อน

เส้นใยโดย electromechanical coupling
รีโอโลยีเชิงเส้น และความไม่มั่นคง
เจ็ทผิดปกติมีความคืบหน้าล่าสุดในการสร้างแบบจำลอง
เจ็ท ( 3
4 ) สถานะคงตัวปั่นเป็นแบบจำลองในระบอบการปกครองแบบ rheologic

ที่สำคัญชนิดเครื่องบิน ( 5 , 6 ) การสังเกตการทดลองและแบบจำลองของ

ดัด ( หรือตี ) เสถียรภาพ ( 7
8 ) ผลิตที่ก้าวหน้าที่สำคัญในการวิเคราะห์
กระบวนการ มันช่วยเพิ่มความเข้าใจของเราของเจ็ท

เคลื่อนไหวและลบออกก่อนการโต้เถียงในการศึกษา

เส้นใยมากกว่าการตีความยาว–เปิดรับภาพจาก

เวลากระบวนการโซน ( 1 , 7 , 8 ) จะได้รับการชี้ให้เห็น
( 7 , 8 ) ซึ่งเป็นกลไกที่สำคัญดัดไม่มั่นคง

สำหรับอย่างรวดเร็วเจ็ทการรับผิดชอบในกระบวนการนี้

ความไม่แน่นอนเหล่านี้ยังรับผิดชอบ

นาโนไฟเบอร์สำหรับผลสุ่มสำรวจ