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   靜電紡絲技術(shù)

   靜電紡絲是目前加工多聚物的一種主要技術(shù)，給多聚物溶液施加大電場，以此生成微細(xì)的納米纖維。而新研究首次將這種技術(shù)用在了四針量子點上。埃利維薩托斯說：“靜電紡絲工藝讓我們能把大量的四針量子點——可達(dá)到總重量的20%——紡入纖維，而對多聚纖維主體的力學(xué)性質(zhì)影響甚微�！�

   兩年前研究小組用四針量子點做應(yīng)力探測器時，用的是擴散式技術(shù)。而靜電紡絲工藝讓多聚纖維與量子點更緊密地結(jié)合在一起，四針量子點含量也更高�！拔覀冞�用傳統(tǒng)的拉伸測試儀對所有類型的多聚纖維進行了檢測�！闭撐念I(lǐng)導(dǎo)作者拉亞說，“四針量子點改變了纖維的成分，使它不再是純凈的聚乳酸，而是一種混合物——我們發(fā)現(xiàn)混合物的機械性能和未混合前相比只有很小的改變。”

   四針量子點是一種非擾動式探測，可在不對纖維造成損害的情況下進行應(yīng)力檢測。論文合著者奧森說：“開發(fā)新型多聚納米材料的一個最大優(yōu)點就是，用四針量子點來監(jiān)控應(yīng)力，能在纖維斷裂之前就看到它是怎么隨力量變化而變化的。此外，四針量子點還有助于開發(fā)出新的智能材料，幫人們區(qū)別一種材料本來就沒有所需的納米粒子的性質(zhì)，還是由于超出了正常使用范圍過度變形而無法表現(xiàn)出那些性質(zhì)�！�

   智能纖維應(yīng)用廣泛

   由于這些獨特的性質(zhì)，多聚納米纖維還能作為四針量子點探測器，為諸多生物、成像技術(shù)以及材料工程領(lǐng)域提供廣泛的應(yīng)用。

   在生物學(xué)應(yīng)用方面，四針量子點能反應(yīng)出納牛頓的應(yīng)力，這個級別是活細(xì)胞在體內(nèi)運動所產(chǎn)生的力度，比如癌細(xì)胞在轉(zhuǎn)移時施加于細(xì)胞外基質(zhì)的力，其他還有成纖維細(xì)胞修復(fù)傷口、心肌細(xì)胞跳動等產(chǎn)生的力。

   “所有這些細(xì)胞產(chǎn)生的力都在納牛頓范圍，要檢測出來是極為困難的。”拉亞說，“現(xiàn)在研究還只是初步階段，我們已經(jīng)證明把心肌細(xì)胞放在一層四針量子點上使其跳動，在心肌細(xì)胞跳動的位置會顯出熒光顏色的改變。這可以擴展到更多生物學(xué)相關(guān)的環(huán)境中，研究化療和藥物治療癌細(xì)胞擴散的效果�！�

   其他潛在應(yīng)用還包括用四針量子點制造智能多聚納米材料，這種智能材料能感知自己的斷裂或?qū)⒁獢嗔眩⒛茏鞒龇磻?yīng)提高自身強度。

   “利用這種技術(shù)，我們把光學(xué)傳感和納米復(fù)合材料的機械可調(diào)性這兩個領(lǐng)域結(jié)合在了一起�！崩瓉喺f，“由于四針量子點的強度是極高的，比普通多聚物的強度要高幾個數(shù)量級，最終它們可用來制造更強韌的、能自我監(jiān)控顯示的界面�！�