哈佛大学的研究人员开发出一种轻便的便携式纳米纤维制造设备，有朝一日可用于在战场上穿着伤口或用可定制面料打扮购物者。该研究最近发表在大分子材料与工程中。

制造纳米纤维的方法有很多种。这些多功能材料 - 其目标应用包括从组织工程到防弹背心的所有材料 - 都是使用离心力，毛细管力，电场，拉伸，吹制，熔化和蒸发制成的。

这些制造方法中的每一种都有利有弊。例如，旋转喷射旋转（RJS）和浸入式旋转喷射旋转（iRJS）是在哈佛John A. Paulson工程与应用科学学院（SEAS）和Wyss Institute for the Disease Biophysics Group开发的新型制造技术——生物启发工程。RJS和iRJS都将聚合物和蛋白质溶解在液体溶液中，并使用离心力或沉淀来将聚合物喷嘴伸长并固化成纳米级纤维。这些方法非常适合生产大量的材料 - 包括DNA，尼龙，甚至凯夫拉尔 - 但到目前为止它们并不是特别便携。

疾病生物物理学组最近宣布开发一种手持式设备，可快速生产纳米纤维，并可精确控制纤维取向。在构建纳米纤维支架时，调节纤维排列和沉积是至关重要的，该支架模仿身体中高度对齐的组织或设计适合特定形状的使用点服装。

这种新的制造方法称为拉伸纺纱，它使用高速旋转的刷毛，浸入聚合物或蛋白质储存器中，并将液滴从溶液中拉出来。纤维以螺旋形轨迹行进并在从刷毛上分离并朝向收集器移动之前固化。与涉及多个制造变量的其他工艺不同，拉制纺丝仅需要一个加工参数 - 溶液粘度 - 来调节纳米纤维直径。最小的工艺参数转化为易用性和工作台的灵活性。

拉动纺纱适用于各种不同的聚合物和蛋白质。研究人员展示了使用聚己内酯和明胶纤维来指导肌肉组织在生物支架上生长和功能的概念验证应用，以及用于穿着点服装的尼龙和聚氨酯纤维。

“这个简单的，概念验证研究证明了该系统在使用点制造中的实用性，”生物工程和应用物理的Tarr家庭教授兼疾病生物物理学组主任Kit Parker说。“定制生产可定制纳米织物的未来应用可以延伸到喷涂运动服，逐渐加热或冷却运动员的身体，无菌绷带直接沉积在伤口上，以及具有局部不同机械性能的织物。”