东华大学/中科院上硅所刘宣勇、邱家军团队《自然·通讯》：气液两相流纺丝构建水伏柔性电子器件

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实际 应用。

图 1 ： 蜘蛛纺丝 与 纤维制备 对比

本研究首次引入 气液两相流（ Bubble Flow ）调控策略 ，通过调节气泡在纺丝液中的形貌、速度与间距，诱导纤维前驱液体发生不同模式的界面变形。研究发现 ，纤维成型的关键在于 气液界面 的耦合行为 。 本 研究团队通过高速成像和理论建模，揭示了不同气液流态下泡流对纺丝液界面的调控机制：在气泡进入纺丝液体时，表面张力差异使界面产生局部形变；随着泡体前进或破裂，诱导形成周期性表面扰动和形貌复制；最终，纤维在接触凝固浴后瞬时定型，将 “ 动态界面形貌 ” 转化为 “ 固态结构特征 ” 。 在工艺层面，团队开发了一种基于气泡生成控制的 气液两相流纺丝平台（ Bubble Flow Spinning System ） ，通过调节注射参数形成不同模式的气泡流：小泡单体流（ Single b ubble m ode ）：产生空腔结构，增强吸水与储水性能；气泡塞流（ Slug b ubble m ode ）：生成实心纺锤结构，提高导水效率；快速环状泡流（ Annular b ubble m ode ）：诱导表面张力扰动，形成稳定锯齿结构。 通过调节气泡直径、间距、速度等参数，可精准调控所生成结构的尺寸与周期，实现空腔纺锤、实心纺锤、 锯齿 等不同模式的高效构建。这种方式有效 摆脱了传统喷丝孔模具对结构的限制 ，体现了 流体力学驱动下的界面编程制造思想 。

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