生物谷报道： 远看像玻璃一样平整透明，近看却是由极为细小的纤维织成的“地毯”。它具有自我清洁功能，可以导电，也可以用作操控DNA链的生物工具。美国俄亥俄州立大学研究人员近日在《自然纳米技术》发表文章宣布，他们研制成的这种细小的纳米塑料纤维，将在多个技术领域发挥重要作用。
该校著名的化学物理教授阿瑟.爱泼斯坦介绍说，利用他们正在申请专利的技术，可以在一个基底表面上生长不同长度、不同直径大小的纤维，并用不同的化学处理方法来修饰纤维的分子结构，改变它们的化学性能。这样做的好处是，可以用多种不同的方式来构建聚合物纤维。研究发现，这些纤维几乎可以涂覆在任何物体表面上。
这种技术实际上包括两个不同的聚合物分子生长过程：先是在一块平面基底上生长出微小的斑点作为聚合物生长的“种子”，然后从“种子”开始，让纤维沿着垂直于平面的方向生长，当研究人员关闭化学反应时，纤维便停止生长，这样便得到一块由高度完全相同的纤维组成的“地毯”。
研究人员发现，通过不同的化学处理，可以使纤维亲水或憎水，也可以使其亲油或憎油，这使得纤维可应用于多个不同的领域。比如门窗玻璃上涂覆了憎水憎油的纤维，水、油及其它脏物就无法黏附在上面，因此将长期保持洁净。与此相反，亲水性的纤维却是很好的防雾涂料，因为它们可以把水滴拉平，使其平铺在玻璃表面上。
更有趣的是，如果水滴中含有卷曲的DNA链，在亲水的纤维表面，DNA卷曲的链将伸展开，并且悬挂在纤维上，就像晾衣绳一样。爱泼斯坦认为，可以利用这些纤维作为研究DNA如何与其它分子相互作用的平台，同时也可以利用伸展的DNA链构建新的纳米结构。
另外，通过选择某些分子结构，纳米纤维表面经过处理可以导电。研究人员已经可以利用纳米纤维为一个有机发光装置充电，这将为透明塑料电子材料研究铺平道路。（引自科技日报）
原始出处:
Nature Nanotechnology 2, 354 - 357 (2006)
Published online: 27 May 2007 | doi:10.1038/nnano.2007.147
Subject Categories: Structural properties | Synthesis and processing
Growth and alignment of polyaniline nanofibres with superhydrophobic, superhydrophilic and other properties
Nan-Rong Chiou1,2,3, Chunmeng Lu1, Jingjiao Guan2, L. James Lee1,2 & Arthur J. Epstein2,3,4
Abstract
Polyaniline nanofibres can be prepared by a number of methods based on chemical oxidative polymerization1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 and in situ adsorption polymerization4, 5, 6. However, the lack of alignment in these nanostructures makes them unsuitable for many applications. Here, we report a simple approach to chemical oxidative polymerization that can control the growth and simultaneous alignment of polyaniline nanofibres grown on a range of conducting and non-conducting substrates in a wide variety of sizes. The diameters of the tips of the nanofibres can be controlled within the range 10–40 nm, and the average length can be controlled within the range 70–360 nm. Moreover, the coatings display a range of properties including superhydrophilicity and superhydrophobicity. Such nanostructured coatings may be useful for applications such as anti-fog coatings, self-cleaning surfaces, DNA manipulation, transparent electrodes for low-voltage electronics, and chemical and biological sensors.
