综述：多种微纳米纤维器件制造工艺

发布时间：11-27
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综述：多种微纳米纤维器件制造工艺

剑桥大学Yan Yan Shery Huang教授与港科大（广州）王文宇教授发表综述，该综述“应用聚焦”(Spotlight on Applications)，总结了近年来用于生物支架和传感器的功能性微纳米纤维器件制备技术的进展，回顾了从经典的静电纺丝到新兴的零电压3D纤维打印等多种技术，尤其强调了剑桥大学Shery Huang教授团队近十年来对该领域的贡献。展望了未来利用模块化微纳纤维搭建下一代生物电子和“纤物网”的战略路径。

从细胞外基质（ECM）到蜘蛛丝，再到日常生活中的纺织物，纤维在自然界中广泛存在，并与我们的日常生活息息相关。这些直径小于约100微米的一维纤维结构，往往具有很低的弯曲刚度和卓越的柔韧性；而纤维阵列和纺织物通常具有良好的透气性和可设计性，使其非常适合直接与生物系统直接接触，可以为从组织工程支架到生物电子以及电子皮肤和可穿戴设备等众多领域提供新的技术手段。

为了制备生物相容或具有传感功能的为纳米纤维器件，人们提出了静电纺丝、近场直写、气流纺丝等多种工艺路线，使得纤维纺织物的规模化生产成为可能。然而，高精度和多样化的打印2D和3D的微纳米纤维器件仍是一个挑战。

鉴于此，作者团队专门研发了多种微纳米纤维打印工艺，从传统的静电纺丝到低电压纤维打印、3D纤维支架打印、再到零电压的纤维传感器打印等多种微纳米纤维器件制造工艺。如图1所示，这些工艺极大的拓宽了功能性材料的可适用范围，实现了外组织工程支架、生物传感器和可穿戴设备等多种新兴应用展示。

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