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静电纺丝技术的进步与创新
纤维因其优异的拉伸性、透气性和高孔隙率而在诸多领域具有广泛的应用前景。人们已经开发出许多方法来使用各种材料来生产合成纤维，其中，静电纺丝是一种广泛使用且有效的生产微纳米级纤维（纤维直径范围从 2 纳米到几微米）的方法[5]。除静电纺丝外，大多数其他传统的纤维生产方法，如湿纺和干纺、拖曳纺丝、凝胶纺丝和三维 (3D) 打印，都仅依靠机械拉伸或剪切应力来拉伸和变细纤维射流；因此，它们通常很难在不导致纤维断裂的情况下生产出纤维直径小于 10 毫米的超薄纤维[6]。静电纺丝利用强静电力将聚合物溶液或熔体拉伸成细射流，最终形成微/纳米纤维沉积。这种现象最早在一个多世纪前被发现和描述 [ 7 ]，但直到 20 世纪初，“静电纺丝”一词才正式提出 [ 8 ]。从那时起，关于这种用途广泛且简单的纤维生产技术的研究一直在显着增长 [ 9 ]。随着材料科学和纳米技术的最新发展，新材料已与静电纺丝技术相结合，例如导电材料、能量产生材料以及生物相容性和生物活性材料。利用这些新材料功能化的电纺微/纳米纤维不仅保留了超薄纤维的物理优点，例如高长宽比、柔韧性、方向性和高孔隙率，而且还开辟了新颖的纤维和纺织设备配置和应用。例如，压电聚合物的使用使一系列本质上灵活和透明的能量收集器和自供电传感器成为可能[10，11]。用聚合物和金属或陶瓷制成的复合材料纤维在新型传感和光电设备中显示出良好的应用潜力[12，13]。同时，这些新兴应用要求对电纺纤维的形貌和图案进行更精确、更方便和定制化的控制。因此，人们努力改进和调整静电纺丝装置和工作条件，并将纤维纺丝与其他先进加工技术（如 3D 打印和微流体）相结合。本章旨在全面描述静电纺丝的最新创新和技术进步。为了让不熟悉静电纺丝的读者有效地阅读本章，我们在开头简要介绍了静电纺丝的物理原理和基本装置设计，然后讨论了
为了阐明临床和神经科学背景下的脑网络比较研究问题，我们进行了三个领域实验的试点研究
1.基本信息：神经内科医生，从事神经疾病工作10年以上。 2.熟悉脑影像及神经疾病：有5年以上MRI/DTI图像分析经验，了解神经疾病与脑影像的关联。 3.专家访谈问答 Q1：有没有临床证据或文献表明脑纤维连接与神经疾病有关联？ A：有，多为影响白质（神经纤维）的疾病。脑部疾病包括皮层受累和白质受累。例如阿尔茨海默病（AD）主要是皮层受累，因此大多数影像学研究都集中在测量皮层萎缩。脑肿瘤可以影响神经纤维变形，因此DTI在脑肿瘤研究中应用较多。 Q2：如果Q1的答案是肯定的，那么脑区的哪一部分与哪些神经疾病有关？如何关联？ A：肿瘤：评估肿瘤是否压迫神经纤维（良性）或直接侵犯神经纤维（恶性）。 运动神经元病：运动神经元病主要影响锥体束，DTI观察到锥体束受累。 多发性硬化症（MS）：白质受累。 AD：可能影响部分纤维连接，详情请查阅文献。 脑梗塞：评估有华勒氏变性。 发育：儿童正在发育髓鞘，髓鞘是脑内包裹神经纤维的绝缘层。 Q3：上述脑纤维的几何特征是否有医学意义？与神经系统疾病有联系吗？有相关文献或临床证据吗？ A：有，都有。 Q4：现有工作表明，上述特征可能预测成像过程中产生的脑纤维数据的不确定性（实际上是基于脑图像的脑纤维生成方法的不确定性吗？），您是否同意或不同意？
通过水合实现的高性能石墨烯纤维
由于单片石墨烯具有重量轻、机械强度高、电导率高等特性，石墨烯纤维引起了越来越多的关注。因此，石墨烯纤维被认为是一种很有前途的纤维电子电极材料。氧化石墨烯（GO）分散体的湿纺是目前合成石墨烯纤维最常用的方法。除了使用GO水分散体外，开发基于有机溶剂的GO分散体也很重要，因为这种分散体比水介质更能分散功能性纳米材料。在本期的ACS Central Science中，Kim和同事报道，在GO分散的有机溶剂中添加少量水可以有效地使GO片水合，1从而促进高度稳定的液晶GO相和电化学剥离石墨烯（EG）的形成（图1）。该方法可提供一种通用且有效的策略，从GO有机分散体中生产高性能混合石墨烯纤维。以前，GO纺丝原液是采用典型的湿纺工艺制备的，即将GO片材分散形成稳定的溶液，然后将其注入凝固浴中生产GO纤维。用还原剂或热处理还原GO片材后得到石墨烯纤维。为了赋予石墨烯纤维增强的机械强度和电导率，必须在GO纺丝原液中实现稳定的液晶相，以便将高度排列的GO片材有效地转移到石墨烯纤维中。2-4
基于天然聚合物的支架的微流体制造用于组织工程应用：评论
摘要：天然聚合物由于其内在的生物相容性和仿生性，已在很大程度上被研究为组织工程应用的脚手架材料。传统的脚手架制造方法提出了几个局限性，例如使用有机溶剂，获得非均匀结构，孔径的变化以及缺乏孔隙互连性。这些缺点可以根据使用微流体平台的创新和高级生产技术来克服这些缺点。液滴微流体和微流体旋转技术最近在组织工程领域中发现了可用于生产微粒和微纤维的应用，这些微粒和微纤维可以用作支架或三维结构的基础。与标准制造技术相比，基于微流体的技术具有多种优势，例如获得具有均匀尺寸的颗粒和纤维的可能性。因此，可以获得具有极为精确的几何形状，孔分布，孔相互连接性和均匀孔径的支架。微流体也可以代表一种更便宜的制造技术。在这篇综述中，将说明基于天然聚合物的微粒，微纤维和三维支架的微流体制造。还将提供其在不同组织工程领域的应用概述。
Quantum X产品线-Nanoscribe
fi ber印刷工作Flocf ow guarante the guarante the the triath and fl无可观的3D微加工，完美地对齐于Fi Ber的光学接口。v-Gro的Fi ber阵列和单个fi Bers可以在特殊的量身定制的基板支架中进行处理和固定。检测到专有的fi fi ber照明模块会引导您对印刷品进行构图并对齐。只需打印即可。与智能软件例程结合使用，您的打印对象是在Fi Ber的光学接口上放置的。自动倾斜校正可确保打印的微型触发功能完全对齐并匹配您的光学模拟。
LTCC 微流控系统
设计、生产并测试了一种 LTCC 微流体装置，该装置带有流体混合曲流、Y 型试剂接头、光学检测通道、光纤、流体输入/输出、加热器、温度传感器和专用温度控制器。连接光纤的配置允许测量光透射率和荧光强度。该装置用于液体的化学分析。微流体系统通过长光纤连接到典型的分析紫外-可见光和荧光光谱微分析系统。Golonka 等人在论文中介绍了系统中测得的光透射率和荧光。18 本文介绍了一种类似的系统，其中包含短石英光纤以及与 LTCC 模块集成的光源和检测器。介绍了微流体系统技术、石英光纤集成方法和温度控制器。为了验证透光率的测量效率，使用蠕动泵将 Ponceau IV R 溶液泵入 LTCC 微系统。使用光纤在 l 5 502 nm 处进行光学检测。采用高效 LED 作为光源，通过一根光纤将光传输到检测通道。另一根光纤连接到集成光检测器。
具有抗菌和抗真菌活性的生物相容性和可生物降解聚酯、聚环氧乙烷和蜂蜡电纺纤维
摘要：在单喷丝头静电纺丝均匀混合溶液的过程中，通过 PEO 和 BW 的自组织，制备了由聚环氧乙烷 (PEO)、蜂蜡 (BW) 和 5-硝基-8-羟基喹啉 (NQ) 制成的芯鞘纤维组成的纤维材料。此外，采用同样的方法，还可以制备由 PEO、聚（L-丙交酯） (PLA) 和 NQ 或 5-氯-7-碘-8-羟基喹啉 (CQ) 以及 PEO、聚（ε-己内酯） (PCL) 和 NQ 制成的芯双鞘纤维组成的纤维材料。分别用己烷和四氢呋喃对 BW 和聚酯进行连续选择性萃取，结果表明 PEO/聚酯/BW/药物的芯双鞘纤维由 PEO 芯、聚酯内鞘和 BW 外鞘组成。为了评估 PEO/BW/NQ、PEO/PLA/BW/NQ、PEO/PCL/BW/NQ 和 PEO/PLA/BW/CQ 纤维材料用于植物保护的可能性，使用植物病原微生物（皱褶假单胞菌、禾谷镰刀菌和燕麦镰刀菌）和有益微生物（绿针假单胞菌、解淀粉芽孢杆菌和棘孢木霉）进行了微生物学研究。发现纤维材料对植物病原微生物和有益微生物均具有抗菌和抗真菌活性。这是首次报道装载 8-羟基喹啉衍生物的纤维材料不仅对植物病原微生物具有活性，而且对农业中重要的有益微生物也具有活性。
软多材料磁性纤维和纺织品 - 信息科学
磁响应软材料是下一代软机器人、假肢、手术工具和智能纺织品的有前途的构建模块。然而，迄今为止，制造具有极端长宽比的高度集成磁性纤维（可用作可操纵导管、内窥镜或功能性纺织品）仍然具有挑战性。本文提出了多材料热拉伸作为材料和加工平台，以实现数十米长的柔软、超可拉伸且高弹性的磁性纤维。展示了直径低至 300 μ m、长宽比为 10 5 的纤维，将纳米复合域与嵌入软弹性体基质中的铁磁微粒集成在一起。通过选择适当的填料含量，必须在磁化密度和机械刚度之间取得适当的平衡，展示了可承受 > 1000% 应变的纤维，它们可以被磁力驱动并举起高达自身重量 370 倍的重量。磁性纤维还可以集成其他功能，如微流体通道，并编织到传统纺织品中。研究表明，这种新型磁性纺织品可以清洗并承受极端的机械约束，并且在磁力驱动下可以折叠成任意形状，这为医疗纺织品和软磁系统领域的新奇机遇铺平了道路。
通过热图
软电子设备和软纤维设备的开发具有明显的高级功能和可穿戴技术。但是，在现实生活中，暴露于尖锐物体时，它们仍然面临损坏的风险。从自然中汲取灵感，可以自我修复的材料，这些材料可以在解决此问题的解决方案后恢复其物理特性。然而，目前限制了自我修复纤维的大规模生产。为了解决这一限制，这项研究利用热图技术来创建弹性且可拉伸的自我热塑性聚氨酯（STPU）纤维，从而使成本效益的质量产生此类功能型纤维。此外，尽管对可自我修复材料的机制进行了大量研究，但量化了它们的治愈速度和时间还是持续的挑战。因此，传输光谱被用作监测工具来观察实时自我修复过程，从而促进对愈合动力学和效率的深入研究。制造的自我修复纤维的多功能性扩展到其具有多种功能材料掺杂的能力，包括染料分子和磁性微粒，这使模块化组装能够开发分布式应变传感器和软执行器。这些成就突出了可自我修复的纤维的潜在应用，这些纤维与日常生活无缝融合并在各个行业开辟了新的可能性。
