九州大學以奈米纖維製成不織布活用於細胞培養等處

 

刊登日期:2009/5/22
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九州大學的境慎司教授等人開發出以直徑100奈米的纖維製作不織布的技術。成功地以不易改變性質的素材,製成相同單位重量而纖維面積比以往更大的不織布。如能有效利用此種特性,將有助於細胞培養或生質燃料生產的效率化。目前與不織布製造廠商共同以開發量產技術為目標,預計三年左右將其實用化。

開發成功的技術是將加入原料中的溶液導入高壓電,來製造大量的奈米纖維。首先,在具有黏性的溶液中加入二氧化硅(silica),再將這種溶液導入高達10000-20000伏特的電壓,揭著將帶有正電荷的溶液,倒入孔徑1mm類似針筒的裝置中擠出來。

在空氣中,溶液裡的分子會互相排斥,水分蒸發的過程中,二氧化硅的纖維就會慢慢形成細絲。形成直徑100奈米的纖維所需時間約在一秒內,纖維複雜交錯、厚度約1mm左右的不織布就可形成。

不織布即是不須經過編織,而以加熱和機械製程做成的布。構造和Silicon(矽)及氧原子有關的二氧化硅,是一種安定性很高的物質,不論作為不織布或在細胞培養時使用,皆不會溶出對培養作業產生不良影響的物質。在高溫高壓下亦能殺菌而保持清潔。

此外,由於表面積較大,酵素若能附著在二氧化硅纖維的表面,就能提升發酵的效率。研究團隊也嘗試透過發酵來生產生質燃料。目前已達到製作面積1平方公尺不織布的目標,距離量產也更加接近。

以往的二氧化硅不織布,其中纖維的直徑大約是微米的程度。如今已達到每根纖維皆為奈米的程度,今後將開始致力於達成不織布的量產技術開發。


圖:九州大學團隊開發出的微細纖維不織布(上圖)及電子顯微鏡的放大畫面


資料來源: 日經產業新聞/材料世界網編譯
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