静电植绒六大优势之二
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得益于其独特的结构——由无数细纤维垂直排列于基底表面构成，静电植绒工艺形成的植绒层表面在比表面积方面突破了二维材料的局限。该表面具有高度垂直性（下图a)和均匀性（下图b、c），从顶部观察可见多个尺寸均匀的孔隙（下图b)。因此，静电植绒层呈现出多孔结构，显著提升了比表面积。
在组织工程领域，高孔隙率和开放式的结构对细胞迁移、营养交换及细胞外基质形成至关重要，[39,40] 这种特性不仅支持生物过程的进行，使其成为理想的支架材料（图下图d）[41] ，也适用于藻类培养。[42] 孔隙中捕获的空气还能进一步提升其功能性和应用价值。（下图e）
[43] 此外，多孔结构通常具有较大的比表面积，这对超级电容器也是有利的。在超级电容器的制备过程中，静电植绒带来的高比表面积显著扩展了活性材料的电化学接触面积（下图f)。这种结构优化不仅增加了电化学活性位点数量，还有效降低了活性材料与电解质之间的离子传输电阻。
[9] 此外，微纤维微米阵列的大比表面积有利于提高负载量，使更多水凝胶附着于表面，从而增强对海洋微生物的抑制能力——这一发现已由陈教授团队在文献中报道。
[44] 同时，多孔结构使得光路更为复杂，增加了绒毛体间发生光吸收的几率。[11,12] 该特性在太阳能蒸汽发生器等太阳能设备中具有重要应用价值。[10,45]
a) 植绒纤维支架的侧视图，展示静电植绒纤维的高度垂直排列；经授权转载。[48] 版权所有©2020，爱思唯尔有限公司。
b) 植绒纤维支架的俯视图，展现静电作用下的高孔隙率特性。 [44] 版权所有©2021，美国化学学会。
c) 植绒支架中最近邻纤维间距分布；经授权转载。 [40] 版权所有©2016，Acta Materialia公司。由爱思唯尔有限公司出版。保留所有权利。
d) 细胞在蜂窝状支架的孔隙中生长；经授权转载。 [24] 版权所有©2015，英国皇家化学学会。
e) 空气被锁存于支架的孔隙中。
f) 双功能不对称固态超级电容器的制备及结构示意图；经授权转载。 [104] 版权所有©2020，爱思唯尔B.V.
参考文献：
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[42]张立，陈立，王军，陈燕，高翔，张志，刘涛，《生物资源技术》2015年第181卷第136页。
[43] W. Bing，H. Wang，L. Tian，J. Zhao，H. Jin，W. Du，L.Ren，《小结构》2021年第2卷第2期
[44]任X、郭M、薛L、曾Q、高X、辛Y、徐L、李L，《先进工程材料》，2020年第22卷
——摘选自论文<<Electrostatic Flocking: Reborn to Embrace MultifunctionalApplications>>
链接： https://doi.org/10.1002/sstr.202500143