據(jù)加州大學(xué)伯克利分校網(wǎng)站2006年4月12日?qǐng)?bào)道，經(jīng)過整整72年時(shí)間，科學(xué)家們總算能夠成功使用電場將聚合物紡成細(xì)小的纖維。但仍然有一個(gè)問題存在：如同蠕蟲不會(huì)停止蠕動(dòng)一樣，這些細(xì)小的纖維幾乎在剛剛紡出來時(shí)就纏繞在了一起。 　　現(xiàn)在，來自加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的研究人員們發(fā)現(xiàn)了一種方法，通過使用電場作用以一種徑直的、連續(xù)的、可操控的方式來制造納米纖維。這種方法使得生產(chǎn)出新型的、特殊的納米纖維材料成為可能，這些材料可被用于創(chuàng)傷敷料、濾篩以及生物支架。伯克利分校的科學(xué)家們的研究結(jié)果將發(fā)表在四月號(hào)的《納米通訊》期刊上。該期雜志已于4月12日發(fā)行。 　　靜電紡絲技術(shù)早在1934年就被申請(qǐng)了專利，當(dāng)時(shí)科學(xué)家們就已經(jīng)學(xué)會(huì)了如何通過一個(gè)注射器使混有溶劑的聚合物噴射出連續(xù)的細(xì)絲束，并噴射到準(zhǔn)備好的電場中。隨著溶劑的蒸發(fā)，電場中的電力開始拉伸聚合物，漸漸把聚合物拉成長長的鞭狀細(xì)絲纖維，由于電場的作用，使得這些纖維在充滿電的屏幕上以相隔10－30厘米的距離纏結(jié)。 　　到了上個(gè)世紀(jì)九十年代中期，由于納米技術(shù)的出現(xiàn)，重新點(diǎn)燃了科學(xué)家們使用靜電紡絲技術(shù)的熱情。從那個(gè)時(shí)候起，科學(xué)家們已經(jīng)將超過100種的合成聚合物和自然聚合物紡成了細(xì)絲纖維，這些纖維的直徑從數(shù)十納米到幾微米（1微米等于千分之一毫米，1納米等于千分之一微米，1納米又相當(dāng)于10個(gè)原子并列的長度）不等。直到目前，最接近的將靜電紡織出來的纖維矯直的過程是，在纖維制造出來后就用一個(gè)類似于線軸的裝置將它們纏繞起來。 　　中國廈門大學(xué)機(jī)電工程系教授孫道恒（音）加入加州大學(xué)伯克利分校學(xué)者研究項(xiàng)目的林教授的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)有兩年時(shí)間了，2004年他剛來的時(shí)候就開始尋找合適的研究項(xiàng)目。孫教授和伯克利分校機(jī)械工程學(xué)的林教授共同想到了靜電紡絲技術(shù)，于是他們合作試著使用靜電紡織工藝制造出有序排列的纖維。 　　林教授說：“我本人一直在從事納米技術(shù)方面的研究，但對(duì)于靜電紡絲技術(shù)卻從未涉足。在這一領(lǐng)域我們完全是門外漢，所以我們也沒有任何有預(yù)見性的想法。我們只是去嘗試別人沒有想到過的東西。最后發(fā)現(xiàn)，我們嘗試的東西效果很好?！? 　　在他們的創(chuàng)新過程中，他們用一種徑直的、可操控的方式制造出了直徑在50－500納米的纖維，這些纖維被放在了一個(gè)搜集盤子中。談到關(guān)于縮短注射器和搜集點(diǎn)之間的距離時(shí)，研究小組給這一新的工藝命名為“近場靜電紡絲技術(shù)”。林教授說：“傳統(tǒng)的靜電紡織技術(shù)是一種隨意，紊亂的工藝。我們的突破在于我們能十分精確地控制納米纖維的定位和沉淀?！睂O教授和林教授的方法同傳統(tǒng)的靜電紡織技術(shù)主要有四個(gè)方面的不同： 　　第一，取代傳統(tǒng)的將聚合物溶劑通過注射器噴射纖維細(xì)絲進(jìn)入電場的方法，他們使用了一種細(xì)尖的鎢電極，就像鋼筆蘸墨水一樣蘸取溶劑。然后將電極置于搜集盤上方，對(duì)點(diǎn)擊加電壓，由此產(chǎn)生電場并將聚合物滴到電極的尖端開始靜電紡絲的過程。這一方法使得研究小組在聚合物離開電極時(shí)能夠縮小其絲束最初的直徑，這一直徑要比用傳統(tǒng)的注射器產(chǎn)生的纖維直徑要小的多。 　　第二，研究人員削減了聚合物在電場中通過的距離，將原來10－30厘米的距離減少到了1.5-3毫米之間。這可以幫助研究人員利用在靜電紡絲過程開始后聚合物簡短的穩(wěn)定瞬間。就好比噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)在燃料耗盡之間維持的最后一絲正常噴束，之后產(chǎn)生的噴氣就會(huì)顯得雜亂無章。產(chǎn)生的纖維在進(jìn)入電場后只能維持很短時(shí)間的筆直狀態(tài)。在孫和林教授的近場技術(shù)中，在纖維出現(xiàn)紊亂前就把其捕獲了。 　　第三，縮短的距離還意味著可以將所需的電壓從30000伏特降低到600伏特。因?yàn)殡妶鲋械碾妷簭?qiáng)度是由其中分割的距離決定的，距離越短就越能夠使用更少的電壓維持相同強(qiáng)度的電場。 　　最后，與傳統(tǒng)的使用固定的屏幕獲取纖維的方式不同，孫和林教授使用可調(diào)整位置和速度的盤子來接產(chǎn)生的纖維束。這使得研究人員能像縫紉機(jī)針線隨機(jī)設(shè)計(jì)圖案一樣將纖維捕獲到盤子中。 　　林教授說，他預(yù)見到這一新工藝的兩個(gè)可能的直接應(yīng)用方向。其中之一就是設(shè)計(jì)應(yīng)用，這種應(yīng)用要求納米纖維的精確沉淀，比如制造用于生物測(cè)量的納米傳感器??葡萄糖監(jiān)測(cè)儀。另一個(gè)應(yīng)用就是對(duì)給定樣式的非紡織技術(shù)，這方面有很多應(yīng)用，如活細(xì)胞的生物支架。近場靜電紡絲技術(shù)還可以在納米平板印刷中得到應(yīng)用，用于制造下一代的微芯片。但林教授還提醒說，這需要更多的開發(fā)努力。他目前正著手對(duì)近場靜電紡絲技術(shù)進(jìn)行兩方面的改進(jìn)：可提供連續(xù)聚合物供應(yīng)的電極和更好的控制捕獲纖維所需的移動(dòng)平臺(tái)。 　　伯克利學(xué)者研究項(xiàng)目是由唐家族基金會(huì)建立的一個(gè)秘密資助項(xiàng)目。這一項(xiàng)目的目標(biāo)在于，通過加強(qiáng)最好的學(xué)者之間的合作關(guān)系，特別是中國剛開始他們的事業(yè)的學(xué)者和伯克利分校內(nèi)已經(jīng)有所建樹的科研帶頭人之間的聯(lián)系，以提高全球范圍內(nèi)科學(xué)和技術(shù)方面的標(biāo)準(zhǔn)。孫的項(xiàng)目由新加坡的李氏基金會(huì)贊助。