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纤维膜在机械压力下由不透明到透明的转变 Article
王超, 赵景, 刘柳, 张鹏, 王先锋, 俞建勇, 丁彬
《工程（英文）》 2022年 第19卷 第12期 页码 84-92 doi: 10.1016/j.eng.2021.02.018
智能可穿戴设备、电子皮肤、空气过滤和组织工程等领域，对透明薄膜材料或基材的需求很大。传统透明材料，如玻璃、塑料等，由于缺乏相互连通的孔道、不理想的孔隙率和柔性，不能满足这些新兴领域的要求。静电纺丝纤维膜因其具有小孔径、高孔隙率和良好的柔性等优点可以弥补传统材料的不足，因此，开发透明的静电纺丝纤维膜具有重大的价值。本文报道了一种简单有效的方法，在不使用任何其他添加剂的情况下，通过机械压力，直接将静电纺丝纤维膜制备成柔性的、有孔的透明纤维膜材料。同时，首次总结了压制后聚合物的透明度性能与分子结构之间的关系。经过机械压力处理后，纤维膜仍可以保持纤维形态、微米级孔道和一定的孔隙率。以聚苯乙烯静电纺丝纤维膜为例，所制备的透明聚苯乙烯纤维膜具有优异的光学性能和机械性能。透明纤维膜可实现高透光率（≈89%，可见光波长在550 nm处）、大孔隙率（10%~30%）和强的机械拉伸强度（≈148 MPa），该拉伸强度约为初始静电纺丝纤维膜的78倍。此外，本文基于透明纤维膜，利用真空辅助抽滤银纳米线和机械压力作用，制备出透明的导电纤维膜材料。与氧化铟锡导电薄膜相比，我们所制备的透明导电纤维膜展示出良好的导电性（9 Ω·sq-1，78%的透光率）和优异的机械性能（可承受大量的弯曲应力）。
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