[发明专利]一种用于蜿蜒结构轴向压弯的近场直写装置

说明书

本发明涉及静电纺丝的制造领域，更具体地说，它涉及一种用于蜿蜒结构轴向压弯的近场直写装置，其技术方案要点是：包括安装平台、支撑组件、电纺机构与调整平台，安装平台用于为各零部件提供安装基础；支撑组件设置于所述安装平台上；电纺机构包括料筒及电纺针头，所述料筒可在竖直面内往复移动地设置于所述支撑组件上，所述电纺针头设置于所述料筒的底面，用于喷射所述料筒内的流体；调整平台设置于所述安装平台上，用于接收所述电纺针头喷射出的流体。本发明具有适用性强、精度高的优点。

技术领域

本发明涉及静电纺丝的制造领域，更具体地说，它涉及一种用于蜿蜒结构轴向压弯的近场直写装置。

背景技术

静电纺丝技术是聚合物液体(溶液或熔体)在高压电场作用下生成微纳米纤维的一种方法，近年来吸引了越来越多研发人员的关注。其基本原理即聚合物溶液或熔体在高压静电场力作用下产生泰勒锥，并在电场力拉伸下发生喷射，通过溶剂挥发或熔体固化，得到超细纤维的一种方法。这些纤维具有良好的吸附、过滤、催化和分离阻隔的性能，因此电纺纤维广泛应用于复合材料、生物催化、个人防护、光学传感、药物输送、伤口敷料、组织培养、过滤分离、吸声防噪、柔性电子等不同领域。

目前多数静电纺丝装置的接收装置从最初的平板型收集装置逐步发展为旋转鼓、旋转圆盘、平行电极板、同轴双滚筒收集装置。不同的接收板在静电纺丝过程中发挥着不同的作用，不同的静电纺丝装置和静电纺丝目的可结合不同的收集板实现，比如旋转辊子接收板可以结合普通静电纺丝装置实现纤维捻转成线。

轴向压弯效应又称为“卷绳效应”(rope coiling effect)来源于流体的轴向压缩和弯曲之间的竞争的现象。当粘性流体或细长弹性条的从一定高度向下运动到静止的表面上时，在表面附近生成螺旋结构，而粘性射流落到水平移动表面上时，存在摆线形、倒8形、波浪形等几种常规形式的液体绳索在水平面上卷绕(又被称为“流体机械缝纫机”)。蜿蜒/卷曲结构广泛存在于自然界中，如植物卷须、DNA螺旋、肌腱胶原纤维等，在天然生物组织中，蜿蜒纤维支架的非线性力学性能有助于增强材料的功能，胶原中波状结构(卷曲)的非线性机械性质允许组织柔性，同时防止过度延伸。

蜿蜒卷曲结构的制备方法有许多种，传统的电子束光刻、聚焦离子束光刻(FIB)、蘸笔纳米光刻(DPN)能生产出良好的微纳米图案，但是效率低且需要特殊的设备和复杂的工艺。相较于传统微纳结构制备方法静电纺丝技术成为最佳的替代方案，虽然远场静电纺丝由于射流的不稳定而开始不规律旋转和鞭动，但是无法准确的预测和控制纤维的沉积、排布、生物力学性能及孔隙率等关键性能参数

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于蜿蜒结构轴向压弯的近场直写装置，接收台可以快速偏转，从而快速制造不同蜿蜒屈曲强度的流体，具有适用性强、精度高的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的，一种用于蜿蜒结构轴向压弯的近场直写装置，包括：

安装平台，用于为各零部件提供安装基础；

支撑组件，设置于所述安装平台上；

电纺机构，包括料筒及电纺针头，所述料筒可在竖直面内往复移动地设置于所述支撑组件上，所述电纺针头设置于所述料筒的底面。用于喷射所述料筒内的流体；

调整平台，设置于所述安装平台上，用于接收所述电纺针头喷射出的流体。

在其中一个实施例中，所述调整平台包括：

支架，设置于所述安装平台上；

第一驱动件，设置有三个，三个所述第一驱动件等距设置于所述支架的外侧面；

柔性铰链，设置有三个，三个所述柔性铰链与三个所述第一驱动件相对应设置，所述柔性铰链的底部与所述第一驱动件传动连接；

接收台，连接于所述柔性铰链的顶部；