納米纖維膜靜電紡絲機

納米纖維膜靜電紡絲機

{精}取決于表面（Surfaces）、形狀（Shapes）、流變學（Rheology）和電荷（Electrical charge）之間復雜的相互作用。電荷通常由離子攜帶，離子在流體中移動的速度可能會比流體的形狀變化更快、相等或更慢。根據既往的報道，基本的{精}裝置主要由四個部分組成：含有聚合物溶液的玻璃、金屬針、高壓電源和金屬收集器（形態可變）（或稱為高壓電源、泵、鈍尖噴絲頭和導電集電器，電源可為直流也可為交流電）。聚合物液體通常使用泵以恒定而可控的速度通過噴絲頭，當電荷通過金屬針進入聚合物溶液時，{精}過程即開始，由于聚合物液滴上的感應電荷，與收集器之間存在電位差，正負電荷在液體內發生分離，與噴絲頭極性相同的電荷將向液滴表面遷移，產生多余的電荷。隨著電場的進一步增加，更多的電荷累積，從而增加駐留在液滴上的表面電荷的密度，雖然表面張力傾向于球形以小化液滴的總表面自由能，但靜電排斥傾向使得液滴變形，故球形液滴變形并呈現圓錐形狀（Taylor cone）。這個階段，帶電射流從錐形液滴中出現，并被電場加速，射流起初沿直線向收集器沿伸，然后由于彎曲的不穩定性而經歷劇烈的擾動，當射流被拉成更細的直徑時，它會迅速固化，并被收集在特定距離的金屬收集器上。

雖然名字看起來很洋氣，不過{精}的歷史很長。1600年，William Gilbert觀察到液體的靜電引力。1846年，Christian Friedrich Schonbein生產了高度硝化的纖維素。1887年，Charles Vernon Boys在一篇關于納米纖維制造的中描述了這個過程。1990年，John Francis Cooley提交了項靜{精}。1914年，John Zeleny發表了關于金屬毛細管末端液滴行為的研究，并開始嘗試對靜電力作用下的流體行為進行數學建模。1931至1944年間，Anton Formhals獲得了至少22項關于靜{精}的。1964年至1969年期間，Geoffery Ingram Taylor爵士通過對電場作用下流體液滴形成的錐體形狀進行數學建模，從而了靜{精}理論的基礎。1990年代初期，Darrell H. Reneker研究小組等通過不斷研究和展示靜電紡納米纖維，使得{精}這一概念流行起來，并延續至今。