专利名称：：制作卷绕和屈曲电纺丝纤维结构的方法
技术领域：
：0001本发明涉及具有非常小巻绕的电纺丝纤维的生产，所述电纺丝纤维具有手性结构特征，并且可以被用作负折射结构，在光子学中用于电磁波控制；或被用作右手巻绕和左手巻绕的混合物，在医疗应用中作为纤维结构。
背景技术：
：0002众所周知，可以使用电纺丝技术生产纳米纤维。然而，这些技术存在一些问题，这是因为一些可纺液体非常粘稠而且需要的力比电场放电之前可以提供的电场力更大，即在空气中存在电介质击穿。而且，这些技术还存在的问题是需要更高的温度，这是因为高温可以提高结构部分的电导率，但是高温使高电场的控制变得复杂。0003许多专利以及一般文献已经描述了能够形成纤维的液体和/或溶液的电纺丝技术或静电纺丝技术。电纺丝处理通常包括在液体表面产生电场。产生的电场力形成一股携带电荷的液体流。因此，该液体射流在合适的电势下可以被其它带电的物体吸附。随着该股液体射流的延伸和传播，其将硬化干燥。延伸的液体射流硬化干燥可通过以下方式产生通过液体冷却，即在室温下该液体通常是固体；可以通过蒸发溶剂，例如脱水(物理促使硬化)；或者可以通过固化机理(化学促使硬化)。生产的纤维被收集在适当放置的带相反电荷的接收器中，并且随后可根据需要被移开，或直接被施加到带相反电荷的广义目标区域。0004通过这种处理生产的纤维已经被用于多个申请中，诸如序列号为4,043,331和4,878,908的美国专利，其中它们对于生产适于用于创伤敷料的非织(non-woven)毡是有用的。这些美国专利清楚的表明结实的非织毡可被制成包括多种有机纤维(即聚合物)，及通过静电纺4纱来自由材料或前体构成的液体的纤维而生产的材料。这些纤维被收集在带适当电荷的接收器中并且可以随后被移开。0005使用电纺丝纤维的一个主要优点是可以生产非常细的纤维，其直径大约为50nm到25um量级，而且更优选直径大约为lOnm到5um量级。这些纤维可以被收集并且可以被制成任何所需形状和厚度的非织毡。应了解，因为纤维的直径非常小，所以可以生产带有非常小的缝隙而且单位质量表面积大的毡，这是决定毡的多孔性的两个重要特性。0006除了为生产的任何非织毡中纤维的直径、形状、厚度、或多孔性提供可变性外，电纺丝纤维的性能还允许纤维的成分、它们的沉积密度、以及它们固有强度的可变性。通过改变电纺丝纤维的成分，应了解可以获得具有不同物理或化学性质的纤维。这可以通过旋转包含多种成分的液体来实现，其中每种成分都可以为最终产品提供一种所需的特性，或者通过同时纺织多种液体源来实现，使不同成分的纤维同时沉积来制成毡。当然，生产的毡将由不同材料紧密掺杂的纤维构成。可选地，可能生产具有多种不同材料的不同纤维层(或相同材料但不同特性的纤维，如直径)的垫，例如，随着时间改变沉积在接收器上的纤维类型。0007如上所述，电纺丝包括在电场中产生一股液体射流。该股液体射流随着其向目标传播而延伸并且硬化或变干。可以以各种周期和对称排列收集巻绕，并且还可以随机收集。硬化或变干的速率还取决于诸如该股液体射流的路径长度等因素。反过来，这会影响非织制品的物理属性。0008通过液体射流屈曲和通过电驱动弯曲不稳定来形成巻绕和巻绕排列的属性。(DarrellH.Reneker，AlexanderL.Yarin，HaoFong禾口SureepornKoombhongse，"Bendinginstabilityofelectricallychargedliquidjetsofpolymersolutionsinelectrospinning"(电纺丝中带电聚合物溶液射流的弯曲不稳定性)，JournalofAppliedPhysics(应用物理期刊)，87巻，4531页到4547页，2000年5月。)0009J.B.Pendry于2004年11月19日在科学杂志第306巻第1353页到1355页发表的题目为"AChiralRoutetoNegativeRefraction(负折射的手征路径)"的论文，建议使用聚合物巻绕和更大尺寸的镀膜聚合物巻绕，并且提出手性共振比目前使用的负折射结构具有可选性或优势，该论文作为参考并入本文。术语手性和手征通常用来描述无重叠镜像的物体。序列号为7106918的美国专利教导结构手性材料可以演示磁回旋磁性。使用的结构材料至少有一种是结构上连续的手性材料。因此，这些特性可能产生所需的属性和应用，诸如光子结构或其它应用。
发明内容0010用于制造巻绕和屈曲电纺丝纤维的设备和方法，其包括(a)提供了溶于有机溶剂的聚合物溶液和制造电纺丝纤维的装置；(b)使聚合物溶液处于电场中以使至少一个纤维被电纺丝；(c)使形成的纤维受电场屈曲不稳定和机械屈曲不稳定，据此形成巻绕和屈曲纤维；(d)在收集器(collector)上收集至少一个纤维，以便生产纤维结构。0011图1是弯曲不稳定的电纺丝射流的相片。0012图2是设置有横向可移动倾斜收集器的电纺丝装置的示意图。0013图3是电纺丝射流在不同阶段的一系列数码照相机相片。0014图4是电纺丝纤维的一系列光学显微图像和扫描电子显微图0015图5是电纺丝射流的一系列高速照相机相片，并且显示电压下降的时间效应。0016图6是屈曲电纺丝的左旋聚丙交酯(PLLA)纤维的一系列光学显微相片。0017图7显示具有巻绕和皱褶屈曲的连续电纺丝PLLA纤维。0018图8显示屈曲和弯曲的电纺丝尼龙6纤维。0019图9是显示与具有电场屈曲度不稳定的巻绕叠加的尼龙6纳米纤维屈曲巻绕的相片。具体实施例方式0020本发明提供通过控制电纺丝处理来制造尺寸在小于1微米与几百微米之间变化的微小巻绕的方法。巻绕的手性是可控的从而制造具有所需特性和应用的纤维。可以通过电驱动屈曲使射流巻绕，并且如果在收集器上停止电驱动屈曲，则在其上形成不同的屈曲巻绕。0021可以通过釆用电驱动弯曲不稳定和/或机械屈曲巻绕使负折射效应延伸至短波，来通过电纺丝制造纳米纤维，即纳米级纤维。主体结构是巻绕聚合物纤维，在一些情况下可以通过策略地放置光学非均匀镀层或包裹体来增加主体结构。0022术语屈曲的目的是表示使用机械力或电场使电纺丝生产的纤维屈曲。在这种情况下，例如，对射流施加适当频率和方向的横向电场，当射流到达纤维收集器或被收集到纤维收集器时其成为纤维。因为对仍是液体的射流进行屈曲，所以在射流被屈曲后形成纤维。0023术语电场弯曲的目的是表示伴随带电射流的不稳定特性的发生的射流弯曲。原则上通过控制施加在电纺丝处理中的电压以及形成纤维的聚合物的浓度和粘度实现电场屈曲。0024本发明的巻绕纤维可以被巻绕的聚合物纤维镀膜，所述巻绕纤维可以通过电导体、金属或磁镀层鍍膜。具有对比电磁属性的结构或材料可以支持巻绕来形成薄片，薄片内的巻绕可以随机排列或沿着电磁波或光子方向排列。0025如图1所示，电纺丝产生长的规则的巻绕。如图7、图8和图9所示，这些巻绕的控制可以导致有用的负折射结构。该处理用来形成均匀巻绕、负折射效应测试及有用设备。常规模式中的部分镀膜也可以被应用到巻绕的聚合物弦(polymerchordsofthecoils)从而增强电荷与光子的相互作用。通过已知处理用蒸发金属镀膜，可以将巻绕制成电导体或磁体。0026三维纳米纤维排列具有高介电对比度，其可以通过改变纳米纤维直径与纳米纤维之间间距的比率而变化。与此同时，通过光波长(例如，500nm)设定最佳间距少于100nm。电纺丝固有的电力被利用从而形成直线纳米纤维的光子排列，或形成可以与圆偏振辐射相互作用的巻绕纳米纤维排列。0027在该
技术领域：
已知的，用金属和其它材料镀膜聚合物巻绕的方法，例如可以参见WenxiaLiu，MatthewGraham，EdwardA.Evans以及DarrellH.Reneker所著作的"Poly(meta-phenyleneisophthalamide)nanofibers:coatingandpostprocessing"(聚间苯二甲酰间苯二胺纟内米纤维镀膜与后续处理)，JournalofMaterialResearch(材料研究期刊)(2002)17(12)，3206-3212。从一个方向蒸发金属到巻绕聚合纳米纤维上将生成金属"开口环谐振腔(splitringresonator)"等同于CostasM.Soukoulis,StefanLinden以及MartinWegener所著的"Negativerefractiveindexatopticalwavelengths(光学波长的负折射率)"(科学第315巻，47到49页，2007年1月5日)所描述的内容。0028通过电纺丝射流屈曲连续快速地形成巻绕在光子结构制造，尤其在引入手性巻绕结构中提供了优势。可以产生直径比激发的电磁辐射波长短的左手或右手巻绕。其直径可以与可见光波长一样短，或通过控制屈曲处理，制作稍大尺寸直径的巻绕。通过使用引导屈曲开始方向的旋转电场可以实现这个控制，从而形成右手或左手巻绕。在向右或左的第二位移后的适当时间收集器在径向上的机械位移也可以控制显现的巻绕的手性。0029可以提供横向电场的设备非常简单而且被人们所熟知。参看，例如，Pohl,H.A.(1978)Dz'e/ec鄉/zore*(介电泳)，CambridgeUniversityPress(剑桥大学出版社)，剑桥，其公开内容作为参考并入本文。这些只是电连接的排列，从而使其在邻近的电极之间存在90'的相位差以便产生旋转电场。当射流接近收集器时，在开始巻绕射流时使用旋转电场影响来自电纺丝装置的射流的手性。0030确定主要电场屈曲不稳定开始附近的射流路径的行为对有序的收集电纺丝产生的纳米纤维非常重要。使用帧速率高、曝光时间短的摄像机观察稳定射流。收集处理非常复杂但是在一定范围内是可以预测的，如果下述的考虑被并入到该设计和生产处理中，那么可以设结构的纤维。0031在路径直线段的液体射流以及在主要电场屈曲不稳定巻绕中更多的固态纳米纤维被收集在静止和移动的表面。如果其它参数不变，则射流的直径和特有路径取决于孔口与收集器之间的精确距离。移动收集器表面导致各种收集的巻绕被代替而不是叠加。在移动面上收集的纤维取决于发生的电场不稳定和机械不稳定。如果直线段是纯液体如果直线段是纯液体，则射流在收集器上形成一系列小的静止液滴，当射流更趋近固体时，发生屈曲并且在接近射流接触表面的点产生小的复杂的环。在直线段收集和电驱动的电场屈曲不稳定的第一巻绕期间屈曲是明显的。移动的倾斜收集器用于收集纤维。表面速度可以达到大约每秒5米。这个速度与接近表面的硬化射流速度相当。产生了与不稳定相关的，两两粘合和不粘合的多种环结构。0032这项工作使用的射流是用聚环氧乙烷、尼龙6、聚乳酸、和其它聚合物溶液制成。许多溶剂用于溶解一些聚合物，当溶剂或浓度改变时，射流路径的细节随之改变。射流从孔口直径约为160pm的玻璃毛细管上的垂悬滴流出。在孔口和收集器之间采用的电势差范围是500v到13000v。孔口与接地收集器的距离变化范围是lmm到30cm。在直线段观察与射流相关的直径大约为10um的干涉色。颜色模式是稳定的，表明处理变化非常小。0033本参考中的多种屈曲巻绕显示基于"e"形列、"8"形列、和成排半圆屈曲列、等的谐振腔可以用来构建更复杂的具有不同谐振频率，并且在每个元件中具有许多共振的谐振腔。0034可以根据所选对称度安排谐振腔，例如平移对称、平面随机位置、轴对称、镜像对称等。该结构可以被设置成具有随着平面中的位置改变而变化的谐振频率以便提供不同频段的空间间隔、用不同方法生产类似可以把白光颜色分开的棱镜效果、或实现各种其它此类功能。可以通过收集旋转圆柱体上的巻绕、通过在纺织编制工业中使用的处理、通过多层二维排列、和通过三维编织程序，制作三维排列。0035在一个实例中，使用摩尔质量是如0,000g/mo1、重量比是6%的聚环氧乙垸(PEO)蒸馏水溶液，摩尔质量是152,000g/mo1、浓度为5%的左旋聚丙交酯(PLLA)六氟异丙醇(HFIP)溶液，浓度为10%的尼龙6的六氟异丙醇(HFIP)和甲酸混合溶液，其中HFIP与甲酸的重量比是8:2，制备纤维。高压电源型号是JEOL-5310并且扫描电子显微镜是奥林巴斯51BX型光学显微镜。0036使用一端带有2cm长毛细管的玻璃移液管盛放聚合物溶液。毛细管内部直径是160pm。将铜线沉浸在溶液中并且使其与高压电源连接，此高压电源可以产生高达13KV的直流电压。接地的平板位于毛细管尖端的下面用作收集器，其可以以03m/s的速度移动。毛细管与收集器之间的距离可以在lmm到100mm之间调整。连接在收集器与接地线之间的电流表用来测量电纺丝射流携带的电流。使用光学显微镜和扫描电子显微镜观察收集的纤维。0037当施加的电场力大于表面张力时，电纺丝射流是从液体表面喷射的连续液体流，射流离开尖端直线移动一段距离，然后变得不稳定并且屈曲成图1所示的巻绕环。这种不稳定现象即为著名的电驱动屈曲不稳定。当喷丝头与接地收集器之间的距离被减少到少于直线段的长度时，不发生屈曲不稳定，而仅仅产生直线射流。0038屈曲不稳定作为随距离变化的函数由连续增加的从尖端到收集器的距离表明。如图2所示，电纺丝喷丝头12被聚合物充满(未显示)，以流束16的形式通过孔口14流出。通过电源18和导体20提供静电力。如图1所示，静电力效应使该流束变得不稳定并且屈曲成巻绕环。倾斜的接地收集器22被设置位于电纺丝喷丝头14的下方。尖端到收集器的距离被设置为lmm，然后如箭头24所示，横向移动倾斜的收集器。使用电流表26来测量和控制电流。0039使用重量比为6%的PEO水溶液；尖端与收集器表面之间的距离可以随着倾斜收集器的移动连续地从lmm增加到75mm。当喷丝头的直径是160um时，喷丝头与收集器之间的电压是5.4KV。0040使用数码相机和高速相机记录电纺丝射流的形态。菲涅尔透镜在电纺丝射流的位置产生会聚锥体照明。菲涅尔透镜的不透明圆盘阻止弧光灯的光进入相机，但是射流散射的进入相机的光足够观察射流路径。0041图3显示电纺丝射流不同阶段的结果。当射流从尖端发射时，其直线移动到收集器并且产生直线射流，观察不到屈曲不稳定。当射流流向收集点时，通常观察到诸如图6、7、8和9所示的屈曲巻绕。数码相机和高速相机图像都显示直线射流。当距离增加到53mm时，数码相机显示射流的模糊图像，高速相机图像显示开始产生的屈曲不稳定。巻绕环的半径增加并且沿着曲线传播，而且以大约25m/s的速度向下移动。0042随着收集距离的进一步增加，数码相机显示干涉色和屈曲不稳定的巻绕环。射流沿着垂直方向屈曲和撞击倾斜板。每次重复这个实验，连续横向移动的收集器只收集一个单个的电纺丝纤维。光学显微镜和扫描电子显微镜图像(图4-al到图4-c2)显示包括不同形态信息的该纤维与电纺丝射流不同阶段相对应。可以控制直线的电纺丝射流产生粘合稠密包装的屈曲纤维(图4-al)。这些纤维段具有宽广的直径分布范围，其范围可以从300nm到lpm(图4-a2)。刚开始屈曲不稳定后，屈曲射流产生小的电驱动屈曲环(图4-bl，环的直径范围是5020(Vm)，小的电驱动屈曲环构成微小的粘合屈曲纤维。纤维的直径具有较窄的范围分布，其主要围绕在200300nm(图4-b2)。完全屈曲的射流产生由100nm尺寸的纤维(图4-c2)制作的大环(图4-cl);这些纤维中的一些被屈曲，另一些纤维未被屈曲。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表I.观察电场弯曲和机械屈曲巻绕/铍褶得到的数据0043从这些测试中，可以看出直线射流转变成屈曲巻绕环有一个过渡阶段。下述的高速相机图像显示来自直线电纺丝射流的电驱动屈曲不稳定的开始和发展。0044喷丝头的直径是160um。纤维合成物的聚环氧乙烷(PEO)水溶液的重量比是6%，其中PEO的摩尔质量是400,000g/mo1。喷丝头到收集器的距离是53mm，并且喷丝头与收集器之间施加的电压如图5所示随时间变化。0045当电压被设置为5.5KV时(图5)，射流的直线段部分从尖端延伸至收集器。电压降至5.4KV—段时间后(图5)，在尖端下面大约36mm处开始形成屈曲不稳定(图6，0.5ms)。1.5ms后，屈曲不稳定移后至大约43mm处(图6，2.0ms)。在3.0ms时，在大约30mm处形成新的屈曲不稳定(图6，3.0ms)。在4.5ms时，第一个屈曲不稳定即将消失，而且在30mm处仍旧开始新的屈曲不稳定(图6，4.5ms)。屈曲不稳定更完全地发展。在6.0ms和7.5ms时，屈曲不稳定继续在30mm处开始而且以4m/s的速度向下移动(图6，6.0ms，7.0ms)。如果提高电压，则不稳定消失而且直线段到达收集器。0046入射到表面的液体射流的周期性屈曲是显著的液体机械不稳定。粘性射流的屈曲的物理解释是粘性射流根据沿着其轴线的速度梯度可以拉伸或压缩。如果射流的轴向压力达到足够值，则其可以对细长实体柱的屈曲产生流体力学模拟。在电纺丝处理中，仅仅在电纺丝射流承受足够压力的收集器上方发生屈曲不稳定。0047雷诺数和下落高度是决定无电场情况下屈曲开始的两个参数，所述屈曲开始行为有些像高度变化。当液体雷诺数比临界雷诺数(1.2)大时，射流将保持稳定并且不发生屈曲。如果孔口与平板收集器之间的距离少于临界下落高度时，则不发生屈曲。皱褶和巻绕是两种屈曲不稳定。通常它们发生在不同条件下，所述条件由液体的属性和射流的流动特性决定。0048如图5所示，收集器距离从左到右增加并且电纺丝射流以直线射流开始，并逐渐变成屈曲巻绕环。屈曲不稳定自始至终伴随纤维发生，并且该屈曲形成巻绕。这些巻绕的尺寸维持在直径大约为10um的狭窄范围内。直线的电纺丝射流和电场屈曲电纺丝射流都发生屈曲不稳定。在发生电场屈曲不稳定前后，屈曲巻绕的特征尺寸总是在10um范围内。这相当于，当其到达收集器时，射流速度将发生显著变0049图6显示屈曲电纺丝PLLA纤维和PLLA电纺丝纤维包含的不同屈曲不稳定的光学显微镜照片。对于这些照片，将Sigma-Alderich公司的摩尔质量为52,000g/mol的左旋聚丙交酯(PLLA)溶解在六氟异丙醇(HFIP)中，制成重量比为5%的溶液。用与高压电源连接的毛细管盛放PLLA溶液。毛细管的内部直径是160um。毛细管尖端到接地收集器的距离是20mm;电压是1500V。在此条件下，不发生电场屈曲不稳定，并且仅仅产生直线的电纺丝射流。使用光学显微镜观察显微镜载玻片上收集的电纺丝纤维。如图6所示，在一个连续的电纺丝PLLA纤维中包括锯齿褶铍和螺旋巻绕。图6-a显示正弦褶皱。图6-b显示螺旋巻绕。图6-c和图6-d显示锯齿褶皱。0050图7显示在电纺丝射流直线段产生的PLLA纤维中观察到的屈曲现象。在这一情况下，喷丝头中容纳的PLLA溶液被连接在高压电源上。毛细管的内部直径是160um。毛细管孔口到接地收集器的距离是20mm。收集器的移动速度是0.1m/s。电压是1500V。在此条件下，不发生电场屈曲不稳定，并且仅仅观察射流的直线路径。使用光学显微镜观察显微镜载玻片上收集的屈曲纤维。这些纤维携带的大量电荷通过玻璃的导电面被迅速地驱散。产生正弦褶皱、锯齿褶皱和螺距。屈曲波长大约在630um。频率大约是104Hz。参看表I的数字数据。0051对于图8所示的结果，将从Sigma-Alderich公司购买的尼龙6溶解在HFIP和甲酸混合溶剂中，制成重量比为10%的HFIP和甲酸溶液，其中HFIP与甲酸的重量比是8:2。喷丝头的直径是160um。当喷丝头到收集器的距离在lmm到75mm之间变化时，电压是3KV。使用光学显微镜观察显微镜载玻片上收集的电纺丝纤维。以多种模式屈曲PLLA纤维，包括顶端巻绕、低端锯齿、及一些介于二者之间的过渡形式。图像水平边沿的长度是0.7mm。0052图9显示与电场屈曲不稳定巻绕重叠的尼龙6纳米纤维的屈曲巻绕。屈曲巻绕的直径基本相同，大约是15um。电场屈曲不稳定的巻绕的直径比较大，并且不断增加。0053可以收集巻绕和屈曲纤维并且巻绕和屈曲纤维本身可以被使用或作为添加物应用于生物医学，诸如用于填充颅骨动脉瘤、主动脉孔、动脉移植物等的填充合成物或设备。编织仿真织物具有对此类应用有用的粘合巻绕的物理属性。巻绕和不规则将使表面容易阻塞或堵塞孔，并且容易变成使堵塞功能稳定。此外，巻绕和屈曲纤维可以进一步被当作是使用纺织编织技术、被用于多层或被加入其它层之间，来形成多维排列，包括使用三维编织处理。此外，可以用电导体材料、金属、磁镀层等为巻绕和屈曲纤维镀膜，以便提供可以引导电磁波或光子的属性，而且此类镀膜纤维可以用来形成薄板或被设置在薄板内以提供随机安排的巻绕结构。0054生产了间隔大约在20um到100um的纳米纤维/微米纤维排列。通过电场屈曲电纺丝射流制造该排列。所用材料是溶解在甲酸的尼龙6(重量比是25%)。电纺丝是在电压为3KV、尖端到接地收集器的距离是5mm、到尖端的直线段长度大约是2mm的条件下完成的。从尖端测量的开始屈曲不稳定处到收集器的距离大约是3mm。当用单色光源的激光照射收集的纤维时，相干光束产生衍射图，并且光束移动到收集纤维的不同部分产生不同的衍射图，所有这些表明纤维可以用于光子设备。0055因此，可以看出结构及其上述使用方法使本发明的目的得到满足。尽管根据专利法规，只介绍和详细描述了最佳模式和优选实施例，应当理解本发明不仅限于此。因此，为了领会本发明的真实范围，请参考所列出的权利要求。权利要求1.制作卷绕和屈曲电纺丝纤维的方法，其包括以下步骤提供溶于有机溶剂中的聚合物溶液和用于电纺丝纤维的设备；提供电纺丝设备；对所述聚合物溶液施加电场，以使至少一个纤维被电纺丝；使形成的纤维受到电场弯曲不稳定和机械屈曲不稳定，从而形成卷绕和屈曲纤维；以及在收集器收集至少一个纤维，以生产出纤维结构。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述巻绕的直径大约是100nm到500cm。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述巻绕的直径大约是lum到500飄。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述巻绕的直径大约是lum到50cm。5.根据权利要求1所述的方法，其中通过向接近收集器的射流施加适当频率的横向电场模型来实现机械屈曲。6.根据权利要求1所述的方法，其中通过向所述纤维施加横向分量频率大约为104Hz到106Hz的电场来实现机械屈曲。7.根据权利要求1所述的方法，其中在所述电纺丝设备的孔口与所述收集器之间施加的电场电压大约是500V到13，000V。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述收集器位于距离所述电纺丝设备的所述孔口大约lmm到30cm处。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述纤维进一步用金属镀层、磁镀层、或电导体镀层镀膜。10.根据权利要求1所述的方法，其中光电磁波的传导粒子吸收或折射在所述巻绕纤维内实现。11.用于电纺丝至少一个聚合物纤维的装置，其包括至少一个容器；至少一个设备，其用于电纺丝至少一个纤维，所述至少一个设备与所述至少一个容器流体连通；混合设备，其用于搅拌所述容器内的流体；能够产生电场的电源，所述能够产生电场的电源可以与所述至少一个设备电连通；用于电场巻绕和机械屈曲所述纤维的装置；以及用于收集所述电纺丝纤维的装置。全文摘要用于制造卷绕和屈曲电纺丝纤维的设备和方法，其包括(a)提供溶于有机溶剂的聚合物溶液和制造电纺丝纤维的装置；(b)对聚合物溶液施加电场以使至少一个纤维被电纺丝；(c)使形成的纤维受到电场弯曲不稳定和机械屈曲不稳定，以形成卷绕和屈曲纤维；(d)在收集器上收集至少一个纤维以生产出纤维结构。文档编号B32B1/00GK101437672SQ200780007831公开日2009年5月20日申请日期2007年1月22日优先权日2006年1月20日发明者D·雷内克尔申请人:阿克伦大学