[發明專利]一種可控波形微納米纖維的生成裝置

有效

• 申請號: 201410152403.8
• 申請日: 2014-04-16
• 公開（公告）號: CN103993369A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 朱自明;陳新度;陳新;王晗;鄭俊威;梁烽;李敏浩;廖偉楊
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01D7/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本發明是一種可控波形微納米纖維的生成裝置，屬于可控波形微納米纖維的生成裝置的創新技術。?

背景技術

電紡絲技術電紡絲技術最早由Formhzls在1934年提出，隨后Taylor等人于1964年對靜電紡絲過程中帶電聚合物的變形提出了泰勒錐這一概念，直到上個世紀90年代人們開始廣泛關注電紡絲技術。Reneker等人在2000年做了關于聚合物溶液在靜電紡絲中射流彎曲不穩定的研究，文中提到靜電紡絲中浪形納米纖維的產生原因是因為靜電紡絲的彎曲不穩定。Yarin等人在2001年進一步對靜電紡絲過程中的射流不穩定做了建模等研究。Han等人在2007年做了關于靜電紡絲過程中彎曲射流的沉積，文中提到了利用靜電紡絲射流彎曲不穩定沉積螺旋納米纖維以及浪形（波形）納米纖維的方法。Han等人在2008年繼續研究了利用靜電紡絲彎曲不穩定沉積螺旋納米纖維以及三角波等波形纖維的方法，并用數學模型解釋了其形成機制。之后在波形纖維的生成上并沒有多大進展，都是利用遠場靜電紡絲的彎曲不穩定來生產波形纖維的。sun等人在2013年，將靜電紡絲噴頭安裝在往復擺動的機構上，收集器在垂直于噴頭運動方向的方向上運動，從而提出一種靜電紡絲生成波形納米纖維的方法。孫道恒等人2006年首次提出近場電紡，通過對近場電紡的研究，射流在多場耦合的因素下，落到收集板上結晶時也會出現波形結構纖維。但綜所述用靜電紡絲方法生成納米纖維都是不可控的。?

MEMS器件在國民經濟建設中越來越顯得非常重要，并且與我們的生活息息相關，利用靜電紡絲生產MEMS器件以及穿戴電子，柔性電子產品等在最近幾年變得很熱門。其中波形結構納米纖維可用于多種MEMS器件的結構，如微天線，加速度傳感器，位移傳感器，電容等具有很好的運用前景。同時，在可拉伸的柔性電子產品里面，波形纖維也有很大地應用前景。?

然而，在這些運用前景里面，對波形納米纖維的形態以及尺寸都有一定的要求，上述提到的波形納米纖維的生產方法都不能很好地控制波形纖維的形貌以及尺寸，因此提出一種在近場電紡中，利用在輔助電極加上可控電場，從而使得納米纖維做到可控沉積。?

發明內容

本發明的目的在于考慮上述問題而提供一種可控波形微納米纖維的生成裝置。本發明不僅節省空間、成本低、使用安全、操作方便，使用壽命長。?

本發明的技術方案是：本發明的可控波形微納米纖維的生成裝置，包括有精密注射泵、精密注射泵進給機構導軌、精密注射泵動力傳遞滑塊、注射器推桿?、注射器、靜電紡絲噴頭、輔助電極、可控電源、運動平臺、收集器、高壓直流電源、控制系統、動力絲杠，注射器固定安裝在精密注射泵上，精密注射泵的動力輸出通過動力絲杠帶動精密注射泵動力傳輸滑塊將進給動力傳輸給注射器推桿，注射器推桿向前進給將注射器里面的溶液從靜電紡絲噴頭擠出形成泰勒錐，高壓直流電源與靜電紡絲噴頭相連，收集器安裝在運動平臺上，收集器與接地端相連，控制系統與高壓直流電源連接，控制系統控制高壓直流電源，運動平臺與控制系統連接，控制系統控制運動平臺為收集器提供運動速度和方向，兩塊輔助電極在靜電紡絲噴頭兩側平行對立安裝，兩塊輔助電極分別與可控電源連接，兩塊輔助電極板在控制系統的控制下，兩塊輔助電極之間產生可變電場。?

???本發明與現有技術相比，具有如下優點：

???1）本發明的裝置是采用近場直寫電紡裝置，在不加輔助電場時可以生成穩定均勻的纖維，可以排除其他因素對納米纖維沉積的影響；

2）本發明裝置所采用注射泵是精密注射泵，可以進行更精確控制；

3）本發明的輔助電極所加電場是可控電場，可根據實際需求來調節電場的頻率以及幅值；

4）收集器安裝在輔助電極電場中間，收集器接收纖維的那一面的水平高度位置是高于輔助電極下表端面，靜電紡絲噴頭末端的水平高度低于輔助電極上表端面，可以減小射流受輔助電極的邊緣電場的影響。

本發明是一種設計巧妙，性能優良，方便實用的可控波形微納米纖維的生成裝置。?

附圖說明

圖1為可控波形微納米纖維裝置的系統結構示意圖；?

圖2為可控波形微納米纖維裝置的主視圖；

圖3為可控波形微納米纖維裝置的側視圖；

圖4為可控波形微納米纖維裝置的俯視圖。

具體實施方式

實施例：