Nanowókna

Nanowókna to struktury jednowymiarowe o średnicach rzędu nanometrów i długościach od kilku do kilkudziesięciu mikrometrów, co zapewnia im wysoki stosunek długość/średnica. Dzięki temu charakteryzują się dużą powierzchnią na objętość i możliwością tworzenia porowatych sieci.

Najpowszechniejszą metodą ich wytwarzania jest electrospinning, która umożliwia wytwarzanie cienkich włókien z roztworów polimerów; dla niektórych termoplastów stosuje się także melt-spinning. Inne techniki obejmują templating, CVD dla włókien ceramicznych i metalicznych, a także hydrotermalną syntezę dla nanowków krzemionkowych.

Właściwości zależą od zastosowanego materiału: polymerowe nanowókna zapewniają elastyczność i biokompatybilność, ceramiczne i węglowe nanowókna – wysoką wytrzymałość i stabilność w wysokich temperaturach, metaliczne – przewodnictwo. Dzięki wysokiej porowatości i dużej powierzchni mogą być stosowane w filtrach, sensorach, opatrunkach do ran, inżynierii tkankowej, oraz w magazynowaniu energii (baterie i superkondensatory) i w kompozytach wzmacnianych.

Jednym z wyzwań jest kontrola wymiarów i orientacji włókien na skalę produkcyjną, zapewnienie powtarzalności właściwości, a także ocena wpływu na zdrowie i środowisko. Mimo to rozwój technologii nanowókien przebiega w kierunku zintegrowanych materiałów wielofunkcyjnych i zastosowań przemysłowych.