Nature Communications：通过缠绕环状纤维的孔弹性挤出控制挤出物的体积分数

吴宗涵

2023-03-05

当球形或近球形颗粒的悬浮液通过收缩时，颗粒体积分数会保持不变或减小。与这些颗粒悬浮液相比，近日来自普林斯顿大学机械与航空航天工程系的Howard A. Stone等人观察到纠缠的纤维悬浮液在通过收缩后体积分数增加了14倍。

文章要点：

1) 该研究将这种反应归因于纤维之间的缠结，这种缠结使得网络比液体移动得更快，通过改变纤维几何形状，研究还发现缠结源自互锁形状或高纤维柔性；

2) 此外，定量孔隙弹性模型成功解释了速度和挤出物体积分数的增加，这些结果提供了一种新的策略，即在交付过程中，利用纤维体积分数、柔韧性和形状来调整软材料的性质，例如悬浮液浓度和孔隙率（在医疗保健、三维打印和材料修复中常会出现的情况）。

参考资料：

Pan, Z., Nunes, J.K., Duprat, C. et al. Controlling extrudate volume fraction through poroelastic extrusion of entangled looped fibers. Nat Commun 14, 1242 (2023).

DOI: 10.1038/s41467-023-36860-y

https://doi.org/10.1038/s41467-023-36860-y