棉花糖機科學(xué)家為什么把棉花糖機搬進了實驗室？

2021-05-07 10:21:07 奇聞趣事棉花糖機,棉花,細絲,棉花糖機,研究人員

今天我們來談?wù)劽藁ㄌ?。不是一塊一塊的那種，是真的像棉花的那種。

這種棉花糖是很多人美好的童年記憶。在孩子眼里，做棉花糖就是這樣一個神奇的過程:只需在旋轉(zhuǎn)部分中間加幾勺糖，過一會兒，周圍就會出現(xiàn)棉花糖一樣的細絲。當這些細絲用竹條卷在一起時，它們就變成了一團棉花糖，像云一樣輕而軟。

這背后的原理其實很簡單。加熱融化的糖在快速旋轉(zhuǎn)中從小孔中“甩出”，甩出的熱糖漿流被空氣體冷卻，形成細小的固體細絲，稱為棉花糖。

這個原理就是這么簡單，但實際上有一些科學(xué)家和工程師對它很感興趣。這種“離心飛”的方法其實是制造納米纖維的重要思路。有了像棉花糖機這樣的東西，你可以做很多除了甜點以外的事情。

這一次，人們在高速旋轉(zhuǎn)中扔掉一些高分子材料的熔體或溶液，就像棉花糖一樣，它們的液流也從小孔中扔掉，通過冷卻、溶劑蒸發(fā)等方式固化。形成細纖維材料。這是一種相對簡單高效的制造方法。在合適的條件下，可以獲得直徑較小的納米纖維材料，可用于組織工程支架、過濾材料、人工血管等場所。

2010年，哈佛大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種制造納米纖維的高速旋轉(zhuǎn)噴射紡絲裝置。這個形狀可以說是一臺非常棉花糖的機器:

當然，高速離心紡紗通常使用專門設(shè)計的設(shè)備。然而，一些研究人員已經(jīng)將棉花糖機直接搬進了實驗室。

這組研究人員想做的是人工模擬毛細血管網(wǎng)的外觀，可以幫助人們最終制作出復(fù)雜的人工器官。研究人員發(fā)現(xiàn)，棉花糖機甩出的細絲直徑與毛細血管的直徑相吻合，于是他們直接用市場上買的棉花糖機制作聚合物纖維“骨架”，用凝膠包裹這些骨架，然后將骨架溶解，從而留下一根直徑合適的管子。

這是他們實驗室的棉花糖機，但是他們做的不是棉花糖，而是特殊的聚合物細絲。據(jù)報道，這臺棉花糖機是40美元買的，為實驗室節(jié)省了資金。