1930 년대와 1980 년대 사이에 전기 방사 기술이 더디게 발전하여 대부분의 연구원들은 전기 방사 장치 연구에 집중하여 일련의 특허를 발표했지만, 광범위한 관심을 불러일으키지는 않았다. (윌리엄 셰익스피어, 전기 방사, 전기 방사, 전기 방사, 전기 방사, 전기 방사, 전기 방사, 전기 방사, 전기 방사, 전기 방사) 1990 년대 미국 아크론 대학교 Reneker 연구팀은 전기 방사 기술 및 응용에 대해 심도 있고 광범위한 연구를 진행했다. 특히 최근 몇 년 동안 나노 기술이 발달하면서 전기 방사 기술이 급속히 발전하면서 세계 각국의 과학 연구와 공업계가 이 기술에 큰 관심을 보이고 있다. 이 기간 동안 electrospinning 기술의 개발은 크게 4 단계를 거쳤습니다. 첫 번째 단계는 주로 다른 고분자의 방사성, 방사 중 섬유 직경과 성능에 대한 공정 매개 변수의 영향 및 공정 매개 변수의 최적화를 연구합니다. 2 단계는 주로 정전기 방적 나노 섬유의 다양성과 구조의 세밀한 조정을 연구한다. 3 단계는 주로 에너지, 환경, 생물의학, 광전기 등의 분야에서 전기 방적섬유의 응용을 연구한다. 네 번째 단계는 주로 전기 방사 섬유의 대량 제조를 연구한다. 위의 네 단계는 서로 융합되어 뚜렷한 경계가 없다. 나노 기술의 발달로, electrospinning 은 나노 섬유를 생산하는 간단하고 효과적인 새로운 가공 기술로서 생물 의학 재료, 여과 및 보호, 촉매, 에너지, 광전자, 식품 공학, 화장품 및 기타 분야에서 큰 역할을 할 것입니다.
1 생물의학 분야에서는 나노 섬유의 지름이 세포보다 작으며 천연 세포 외 기질의 구조와 생물학적 기능을 시뮬레이션할 수 있다. 대부분의 인체 조직과 기관은 형태와 구조적으로 나노 섬유와 유사하므로 나노 섬유가 조직과 기관의 복구에 사용될 수 있습니다. 일부 electrospinning 원료는 생체 적합성 및 생분해성이 뛰어나 운반체로 인체에 들어와 쉽게 흡수될 수 있습니다. 또한, 전기 방사 나노 섬유는 표면적보다 크고 다공성이 높은 우수한 특성을 가지고 있어 생물의학 분야 연구자들의 지속적인 관심을 불러일으켰으며 약물 조절 방출, 상처 복구, 생물조직공학 등에 잘 적용되었다.
② 섬유 필터의 여과 효율은 섬유 직경이 감소함에 따라 높아지므로 섬유 직경을 줄이는 것이 섬유 필터의 여과 성능을 향상시키는 효과적인 방법이 된다. 전기 방적 섬유는 지름이 작은 것 외에도 구멍 지름이 작고 구멍이 높고 섬유 균일성이 좋다는 장점이 있어 가스 필터링, 액체 필터링, 개인 보호 등에 큰 응용 잠재력을 보여 줍니다.
(3) 전기 방적섬유는 섬유의 섬세한 구조를 효과적으로 통제하고, 저표면 에너지 물질과 결합하여 초소수성 성능을 가진 재료를 얻을 수 있으며, 선체, 송유관 내벽, 고층유리, 자동차 유리 등에 적용될 것으로 예상된다. 그러나, 위의 자체 청소 분야에서 전기 섬유 재료의 응용을 실현하기 위해서는 강도, 내마모성, 섬유막 재료와 기체 재료의 결합 강도를 높여야 한다.
(4) 나노 구조의 촉매 입자는 쉽게 재결합되어 분산성과 활용률에 영향을 미친다. 따라서, 전기 섬유 소재는 주형으로 균일하게 분산될 수 있으며, 중합체 전달체의 유연성과 조작성을 발휘할 수 있으며, 촉매 재질의 표면 합성과 중합체 마이크로나노 척도를 이용하여 강력한 시너지 효과를 만들어 촉매 효율을 높일 수 있다.
⑤ 전기 방사 나노 섬유는 비 표면적과 다공성이 높아 감지 소재와 감지된 물체의 상호 작용 면적을 증가시켜 센서 성능을 크게 향상시킬 것으로 예상된다. 게다가, 전기 방적 나노섬유는 에너지 광전자 식품공학 등에도 사용할 수 있다. Electrospinning 기술은 1 차원 나노 구조 재료 구축에 매우 중요한 역할을 했으며 electrospinning 기술을 통해 다양한 구조의 나노 섬유 재료를 성공적으로 제조했습니다. 노즐 구조 변경 및 실험 조건 제어와 같은 다양한 준비 방법을 통해 솔리드, 중공, 코어 쉘 구조의 극세사 섬유 또는 거미줄 구조의 2 차원 섬유막을 얻을 수 있습니다. 다양한 수집 장치를 설계하여 단일 섬유, 섬유 번들, 높은 방향 섬유 또는 임의 방향 섬유막을 얻을 수 있습니다. 그러나, 정전기 방사 기술은 섬유 구조 조절 방면에서 여전히 약간의 도전에 직면해 있다. 우선, 전기 방적섬유의 공업 응용을 실현하기 위해서는 단섬유나 연속 나노섬유 묶음을 얻어야 한다. 방향성섬유의 제비는 이 문제를 해결하는 효과적인 방법을 제공하지만, 아직 갈 길이 멀다. 앞으로 노즐 개선, 수신 장치, 보조 전극 추가 등의 조치를 통해 섬유를 직선화하고 배열하여 종합 성능이 뛰어난 방향성 섬유 배열을 얻을 수 있도록 해야 합니다. 둘째, 전기 방사 나노 섬유의 새로운 연구 분야로서 나노 거미줄 연구는 아직 초기 단계에 있으며, 나노 거미줄 형성 과정의 이론 분석과 모델 구축은 더 많은 연구가 필요하다. 또한, 초극세 여과 분야에서 전기 섬유 필름의 응용 성능을 향상시키기 위해서는 섬유 직경을 줄이고 평균 섬유 직경을 20nm 이하로 낮추는 방법이 전기 방사 기술에 대한 도전입니다. 센서, 촉매 등의 분야에서 섬유의 응용 성능을 향상시키기 위해 다공성 또는 중공 구조의 나노 섬유를 준비하여 섬유의 비 표면적을 높이는 것이 효과적인 방법이지만 더 많은 연구가 필요합니다.