一种新的成本效益高的制造高质量发光纤维的方法可能会使从传感器到可穿戴智能设备等行业受益。
欧盟资助的研究人员已经开发出一种新的制造由纳米结构有机材料制成的纤维的方法。The breakthrough could lead to the cost-effective fabrication of light-emitting fibres at the nanoscale that can be used in sensors and bio-sensors, for energy harvesting (i.e. solar panels) and even in ‘smart’ clothing that can react to the environment.
其他潜在的应用包括智能可穿戴设备、医疗专业人员的即时诊断以及照明和音响系统的家庭自动化应用。
纳米尺度的结构通常在1到100纳米之间——一纳米是十亿分之一米——可以为制造商提供惊人的强度、灵活性和/或导电性。然而，尽管近年来纳米技术取得了重大进展，但发光纤维的纳米制造一直难以优化。
其中一个原因是必须控制的制造过程中有这么多的变量，这推动了成本并降低了生产效率。例如，处理环境中的氧气和水分的存在可能会严重影响光学性质从而影响由它们构建的纳米结构的功效。
新生产技术
为了解决这一目标，这是2013年开始的五年纳米喷气机项目，并开创了一种称为静电纺丝或“静电纺丝”的新制造技术。在该技术中，施加通电场以产生聚合物长丝，然后可以嵌入各种装置平台中。
该过程的第一步是将聚合物溶液放入注射器，然后通过外部泵送将注射器推到金属针的尖端。泵送通常是由机械活塞进行的，它在注射器中产生溶液的流动。为了实现溶液中大分子之间的足够数量的纠缠，需要高浓度的聚合物溶剂。
然后将电压施加在尖端和放置在其前面的收集器之间。施加的电压逐渐增加，伸长液滴形成顶点，最后是射流。喷气机的速度可以达到每秒几米的值。溶剂迅速从射流蒸发，最终沉积在收集器上的固体纳米纤维。最终用户的一个关键优势是这些收集的纤维通常是柔性的并且可以符合所有形状的表面。
在最初的测试中，项目组使用的是氧气含量低于百万分之二的受控氮气大气。这增强了收集的纤维的光学特性。其他发现包括，低水平的环境湿度会降低单个发光纤维的表面粗糙度。所有这些都将有助于更有效的制造实践的发展。
下一步
NANO-JETS项目将于2018年2月最终完成。该团队现在将研究扩展加工材料种类的方法，以实现新型发光纤维，并研究由多丝组成的样品的光传输特性。
了下:工业自动化，能量管理+收获
