Нановолокно

Нановолокно (англ. Nanofibers) – объект, два характеристических размера которого находятся в нанодиапазоне (~1-100 нм) и существенно меньше третьего. Под определение нановолокон попадают все нанообъекты, два характеристических размера которых находятся в нанодиапазоне (~1-100 нм). Поскольку под волокнами, как правило, подразумеваются протяженные объекты, то два поперечных размера имеют обычно один и тот же порядок, а третий, наибольший размер, может выходить за пределы нанодиапазона. К классу нановолокон относят такие нанообъекты, как нанотрубки, нанопроволоки, нановискеры и наностержни. Нановолокна могут быть жесткими (наностержни) или гибкими; проводящими, полупроводящими или не проводящими электрический ток. Для производства нановолокон разработан метод электроспиннинга, использованный первоначально для получения ультратонких полимерных волокон, а в дальнейшем – для получения разнообразных неорганических, органо-неорганических и гибридных нановолокон. Образование волокон в методе электроспиннинга осуществляется извержением электрозаряженной струи из тонкого капилляра под действием высокого напряжения. Когда струя высыхает или затвердевает, остаются электрически заряженные волокна, которые часто образуют переплетенный слой. Морфология нановолокон зависит от условий получения, включая концентрацию раствора, силу прикладываемого электрического поля и скорость поставки раствора прекурсора. Полученные таким способом нановолокна затем можно собирать в удобные геометрические формы, например, полотна. За счет малого диаметра нановолокна обладают большой удельной площадью поверхности, что чрезвычайно важно для биомедицинских и промышленных применений. Нановолокна нашли применение в многочисленных областях современной жизни. Как и другие нитевидные материалы, нановолокна, полученные методом электроспиннинга, можно использовать в качестве армирующих волокон. Переплетенные нановолокна образуют пористую структуру, где размер пор находится на уровне или только чуть больше диаметра нанонитей, а отношение объема материала к объему пор составляет ~ 1:3, что приводит к высокой пропускной способности, а значит, нановолокна являются отличным материалом для создания фильтров и защитной одежды. Нановолокна активно используются в биомедицинских целях (для создания искусственных костей, для восстановления нервной системы, кровеносных сосудов и т.д.). Нановолокна неорганических материалов также находят широкое применение в практике. Большая площадь поверхности и хорошие транспортные свойства определяют возможность использования нановолокон в качестве сенсоров.

Тезаурус

Нановолокно (Nanofibers)

Тематический раздел (поле):  Нанобиотехнологии, Наноэлектроника, Функциональные наноматериалы, Композиционные наноматериалы, Конструкционные наноматериалы, Нанотехнологии для безопасности

Функциональный разряд:  Объект

Аскрипторы:  Нанотрубки, нанопроволоки, нановискеры, наностержни

Отношения иерархические (род-вид):  Нановолокно → Объемные наноструктурированные материалы → Объемные (трехмерные) наноструктуры → Наноструктурированные материалы → Структуры объектов, относящихся к сфере нанотехнологий, их свойства → Наноматериалы

Отношения ассоциативные:  Нановолокно ~ Композиты с полимерной матрицей, Нановискер, Углеродные наноматериалы, Нанонаполнитель, Нанообъект, Нанопроволока, Нанореактор, Нанотрубка

Литература по теме:

1. Nanotechnologies. Terminology and definitions for nano-objects. Nanoparticle, nanofibre and nanoplate. - ISO/TS 27687:2008
2. Vocabulary. Nanoparticles. - The British Standards Institution, 2005. - PAS 71:2005
3. Статья Nanofiber из Wikipedia, свободной энциклопедии. Доступно под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike.