一种基于导体尖端效应的无针式静电纺丝方法

摘要 基于导体的尖端效应原理提出一种静电纺丝法，将探针阵列有序嵌入并垂直于聚合物溶液槽底部，保持针头与液面高度相近，当给溶液施加高电压时，会在针头附近区域形成峰值电场，由于流体在电场中具有不稳定性，射流能够在溶液表面的峰值电场处自发形成，进而拉伸细化、劈裂成丝，固化在收集板上.但有序排列的探针阵列之间也存在电场相互干扰问题.为了得到最佳的纺丝电场环境，需对工作电场进行模拟及优化.利用COMSOL Multiphysics 5.0建立几何模型，分析嵌入探针的长短、数量、针间距及几何排布方式对溶液表面场强峰值的影响.当溶液槽中嵌入一排探针时，凸弧形的几何排布方式能提高中间区域的场强峰值；对于两排探针，交错的排布方式有利于改善溶液表面电场的均匀性，而并列排布和对角线排布对均衡场强的效果不显著