北卡罗莱州立大学的研究人员使用剪切法在液体中制备聚合物纳米纤维。（来源：orlin velev）
制备能大量分散在液体中的聚合物纳米纤维是困扰了研究人员多年的难题。但是北卡罗莱纳州立大学以及其初创公司之一的研究人员和工程师提出了一种可以获得大量聚合物纳米纤维的方法，这种方法在过滤、电池和电池脚手架方面具有很好的应用前景。
在这篇发表在《先进材料》的论文中，北卡罗莱纳州立大学的研究人员和来自公司的同事详细介绍了这种可大规模合成聚合物纳米纤维的方法。
这种方法非常简单，就像把聚合物放入包含纺缸的烧杯溶液中一样。甘油（一种常见的具有多种用途的液体）可用于剪切烧杯内的聚合物溶液。当取出转筒时，你会发现外面包裹着纳米纤维—北卡罗莱州立大学化学和生物分子工程学院教授orlin velev博士说。orlin velev博士同时也是该论文的通讯作者。
当第一次开始研究该液体剪切过程时，研究人员制备出了聚合物微米棒，这种微米棒在泡沫材料和消费产品方面有多种应用。“然而，在研究这个剪切过程时，我们发现了一些奇怪的现象。我们发现这些棒状材料只是一些破碎的纤维。” velev说。“当时我们并没有很好的伟博体育的解决方案。如果有好的伟博体育的解决方案，纤维不会发生破碎。”
北卡罗莱州立大学在2006年对该溶液剪切过程申请了专利，在一系列的后续专利中，velev和他的同事们继续努力，以期能得到更加完善的过程和更加完美的结果。首先，他们制备了微纤维和纳米带。“微纤维、纳米棒和纳米带非常有趣，也有很好的应用前景，但是更理想的产品是纳米纤维。” velev说。“我们在扩大技术规模和商业化过程中实现了这一点。”
velev和北卡罗莱州立大学技术转让办公室和创业合作项目以期努力实现该成果的商业化。他们与经验丰富的企业家miles wright成立了一家名为xanofi的公司，以便能促进纳米纤维的发展，并采用最有效的方法来大批量生产纳米纤维，以满足对纳米纤维的需求。
“通过这种可连续操作的简单方法，如今我们能每小时生产数千公斤的纳米纤维，扩大规模以后看就像是纳米纤维喷射源一样。” velev说。“根据液体、聚合物和抗溶剂的浓度，你可以制备不同形状和尺寸的纳米材料。”
“对于纳米制造来说，大批量生产是非常重要的，所以良好的可扩展性是非常必要的。” xanofi公司ceo wright说。“当我们通过连续操作的方法制备纳米纤维、且制备的量很小时，所得到的纳米纤维几乎是一样的。在液体中制备这些材料是非常有利的，因为这样可以得到超高表面积的三维纳米纤维。这将使得许多产品可以得到提高，从过滤器、电池支架到电池隔膜等。”