ナノマテリアル産業にとってプラスのスピンエレクトロスピニングとエレクトロスプレーの相乗効果

2024 年 2 月 01 日

(Nanowerkニュース) 香港城市大学 (CityUHK) の Hu Jinlian 教授による新しい論文によると、エレクトロスピニングとエレクトロスプレーという 2 つの双子の技術を組み合わせて新しいナノ材料を製造することは、材料科学者や生物医学技術者にとって緊急の研究分野であるとのことです。問題 (「エレクトロスピニングとエレクトロスプレーの相乗効果: 次元を超えたツインズとテクノロジーのコラボレーション」）。エレクトロスピニングとエレクトロスプレーの相乗効果（ESS）は、バイオエンジニアリングや繊維技術から医療、防衛技術、インテリジェント製造からエネルギー変換に至るまで、多様な分野にプラスの影響を与える可能性がある、とエレクトロスピニング、エレクトロスプレー、ナノファイバー、ナノマテリアル、人間の健康と機能を研究する胡教授は主張する膜。自然環境、エネルギー利用、人間の健康、機能制御に対する EES の典型的な用途 EES の典型的な用途は、自然環境、エネルギー利用、人間の健康、機能制御です。 (画像: 香港城市大学) 「この高度に統合された ESS テクノロジーは、過去 3 年間、科学者から大きな注目を集めてきましたが、過去 1 年間の急速な開発により、現在、重大なボトルネック期間に直面しており、隠れた問題が発生しています」と氏は説明します。胡教授は、ヘルスケア用ウェアラブル材料研究室の所長であり、CityUHKの材料科学工学部と生物医工学部の兼任職を務めています。 EES 技術には、他のマイクロ・ナノ材料調製技術に比べて比類のない利点があります。これにより、0D プリンティング、リソグラフィー、その他の化学的方法などのマイクロ・ナノ材料調製技術に必要なステップが削減されます。ナノファイバーの直径、配向、形態、密度、細孔径、および化学的特性の優れた制御性を提供します。 3D ファイバーと XNUMXD/XNUMXD マイクロ・ナノ粒子の完璧な組み合わせを実現します。しかし、課題はたくさんあります。これらには、より体系的な一般化、要約、分類の必要性、研究コミュニティと業界の間の断絶が含まれます。胡教授は、エレクトロスピニングとエレクトロスプレー機構の組み合わせに関する進行中の研究の焦点は、XNUMX つのプロセスの相乗効果の問題を回避する傾向があり、その代わりに XNUMX つの別々の技術に焦点を当て、両者間の調整と協力の可能性によって得られる利点を無視する傾向にあると主張している。二。「EES技術の概念が一般化できれば、間違いなく科学者に新しいアイデアを与え、多くの研究にインスピレーションを与えるでしょう。ひいては、EES テクノロジーの反復とアップグレードを精力的に促進することもできるのです」と胡教授は主張する。の問題この論文では、エレクトロスプレーとエレクトロスピニングは基本的に似たプロセスであると説明されています。ただし、違いもあります。「主要構造物の工法としてイースピニング技術がよく使われています。電子スピニング技術は、表面改質や調整の目的で使用される場合があることに注意してください。電子スプレー技術は一般に、材料特性の制御または変更手段として使用されます」と胡教授は言います。それでは、EES は将来何を生み出すのでしょうか?まず、EES 技術により、マイクロ・ナノ複合材料の調製が大幅に強化されます。従来の化学的方法では得ることが困難な複雑な構造を調製することが可能となり、これは触媒作用、薬物担持、生物学的検出に不可欠である。第二に、EES テクノロジーは機能性アパレルの分野に革命をもたらします。アパレルに防水、冷却・保温、紫外線防止、健康検知などの特殊機能を付与することが商品開発のトレンドとなるだろう。さらに、EES機器の産業用組立ラインが工場に入りサプライチェーンを完成させるとともに、販売チャネルも徐々に出現していきます。この 20 つのプロセスを別々に使用するのではなく、併用することで、多孔質膜材料を使用した水資源の浄化、回収、再利用を通じて、自然環境分野などのさまざまな分野に貢献できます。 EES戦略に基づくナノファイバー膜は、汚染水の浄化に加えて、環境からの水蒸気を直接きれいな水に変換する水の回収にも使用できます。エネルギー利用、人間の健康、機能膜への EES の応用も可能です。「EES技術は過去XNUMX年にわたり、マイクロ・ナノスケールの複合機能材料を調製する重要な手段となってきました。これは、大きな課題を克服し、将来の成功に向けて前進する能力にとって重要な時期です。 EES技術革命の次の段階を推進するには、私たちはオープンで進取的、そして革新的な精神を持つべきです」と胡教授は結論付けた。