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為何熔融電紡技術能在無毒環境中創造新材料？背後的科學是什麼？
隨著環境保護意識日益提高，許多製造領域都致力於尋找無毒的材料加工過程。熔融電紡技術便是其中一種佼佼者，這種技術不僅能有效生產纖維結構，還能在不使用揮發性溶劑的情況下完成，為工業界帶來了新的可能性。
熔融電紡技術的歷史背景
熔融電紡技術最早於1936年由查爾斯·諾頓提出專利，然而，直到1981年，拉隆多和曼利才在三篇研究論文中詳細描述了該技術。隨著科學研究的深入，該技術於2001年再次受到關注，並進行了多項應用研究。2011年，熔融電紡技術與移動收集器結合，正式提出作為一種新型的3D列印方法。
熔融電紡技術的基本原理
熔融電紡的基本物理原理與靜電纖維拉伸是相同的，但其使用的是聚合物熔體而非溶液。聚合物熔體通常比溶液更為黏稠，這使得電極化的噴流可以產生預測性的路徑。熔融噴流需要冷卻才能固化，這也與依賴蒸發的溶液電紡形成鮮明對比。
熔融電紡的關鍵參數
溫度
為了確保聚合物完整熔化，必須保持在合適的最低溫度。旋轉器的長度相對於溶液電紡較短，也是不可忽視的因素。
流量
控制纖維直徑的最重要參數是流經旋轉器的聚合物流量。一般來說，流量越大，纖維直徑也會越大。
分子量
聚合物的分子量也決定了其能否進行熔融電紡。低於30,000 g/mol的線性均質聚合物會導致纖維質量不佳，而在100,000 g/mol以上的高分子量則難以流經旋轉器。
電壓
調整電壓對纖維直徑影響不大，但必須確保有優化的電壓以生成高品質的纖維。
熔融電紡的設備
製造熔融電紡機時有多種設計，既有垂直或水平安裝的設備，熱源的選擇也多種多樣，包括電熱器、熱氣和循環加熱器。
涉及的聚合物材料
熔融電紡技術主要應用於具有熔點或玻璃轉變溫度的聚合物。常見的可熔融電紡聚合物包括：
聚己內酯、聚乳酸、聚（乳酸-羥基乙酸）、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯、聚丙烯等。
熔融電紡的應用
組織工程
在生物醫學材料的製作上，熔融電紡因其無需使用溶劑而被廣泛應用於組織工程研究中。利用熔融電紡技術製作的纖維可以很好的形成細胞的支架，進而促進細胞的生長和外部基質的生成。
藥物傳遞
熔融電紡技術同樣能夠製備載藥纖維。這種新型配方技術能夠在藥物溶解度控制上發揮重要作用，並結合了溶劑擠出和電紡的優勢。
熔融電紡寫作（MEW）
熔融電紡寫作是一種3D列印方式，通過控制收集器的移動速度，可以實現精確的纖維沉積，從而生產複雜的結構。
未來的展望
熔融電紡技術的持續發展為新材料的創造提供了無限可能性，這不僅能夠改變材料科學的面貌，還可能對環境優化產生深遠影響。然而，在推進新技術的同時，我們也應該思考：未來的材料科技能否真正與可持續發展相融合並造福於人類？
