DOI: 10.1016/j.apmt.2023.101766

并排静电纺丝是一项重要的纺丝技术，但与单轴和同轴电纺丝相比，其受到的关注较少。静电纺丝制备的Janus纤维是探索不同应用的重要平台。在这篇综述中，介绍了不同的静电纺丝工艺，如并排、共轭以及与电喷射相结合的纺丝工艺，此外，还阐明了其优缺点。在并排静电纺丝中，描述了不同设计的并排喷丝头。强调了不同参数对纤维形态和内部结构的影响以及Janus结构的独特优势。总结了Janus纤维的最新研究，包括其制造和应用，以反映Janus结构区别于整体和核壳结构的优势。利用这些优势，可以有效地设计出具有改善性能的材料。

图1.（A）来自科学网的电纺丝、同轴电纺丝和并排电纺丝的出版物数量；（B）不同内部结构的弹性力示意图；（C）纳米弹簧纤维的SEM图像。

图2.（A）并排静电纺丝示意图；（B）传统的并排喷丝头及其产物的SEM图像；（C）通过圆形铜片的平行针，以及通过该喷丝头的Janus纤维的SEM图像；（D）为增加工作溶液及其产物的接触面积而设计的喷丝头：（I）嵌入金属管；（II）偏心喷丝头和Janus纤维结构；（III）偏心喷丝头和珠串结构；（IV）嵌入软塑料管；（V）嵌入刚性塑料管；（E）通过不同喷丝头制备的不同电纺Janus纤维的示意图。

图3.（A）不同参数对纤维形态和结构的影响：（I）排出工作溶液的角度；（II）流速；和（III）溶剂；（B）将设计的喷丝头用于大规模并排静电纺丝。

图4.（A）共轭电纺丝示意图；（B）共轭静电纺丝的不同产物：（I）两种纤维失配的SEM图像，和（II）PANI/Fe3O4/PMMA Janus纤维的SEM图像以及扫描线上不同位置不同元素的量；（C）电纺丝和电喷雾组合示意图；（D）颗粒负载纤维Janus结构的SEM图像：（I）ZnO/明胶；（II）ZnO-氧化石墨烯/明胶。

图5.（A）：（I）通过三层喷丝头的三流体并排工艺和（II）多层Janus纤维的横截面；（B）三流体静电纺丝上透视三层喷丝头的横截面图像；（C）三层并排静电纺丝和光致发光功能示意图。

图6.Janus纤维在生物领域的应用。（A）负载在Janus纤维、PVP-Ag NPs/PVP-PCL-RCSPs上的抗菌肽和无机纳米颗粒：（I）不同产物的累积释放速率、（II）TEM图像和（III）抑菌圈；（B）双相释放Janus纤维，PVP/EC-TAM：（I）不同纤维的TAM释放速率，（II）常规药物释放过程，（III）偏心喷丝头制备Janus纤维的TEM图像，以及（IV）图标；（C）：（I）组织学和免疫组织化学分析，包括H&E、Masson三色染色和OCN染色，（II）各种Janus纤维的抗菌性能，以及（III）OD600值。

图7.用于光催化剂的Janus纤维。（A）：（I）Janus纤维的高角环形暗场（HAADF）图像，每侧都有Mn3O4和CeO2，并附上不同的元素图；（II）可见光和（III）紫外光用于亚甲基蓝光降解试验；（B）：（I）TiO2-C/Bi2WO6-C Janus纤维的SEM图像；（II）Janus纤维上不同位置的元素含量；（III）煅烧Janus纤维膜的弯曲性能；（IV）污染物降解机理和（V）H2生成速率；（C）Janus纤维的形成和内置电场。

图8.用于过滤膜的Janus纤维。（A）根据克努森数的流态：惯性冲击和滑移效应；（B）长期过滤效率和发光强度与吸收时间之间的线性关系，以及吸收前后的发光纤维膜（插图）；（C）串珠Janus纤维：（I）海水蒸馏示意图；（II）长期渗透通量和盐截留；（D）：（I）通过单轴和Janus纤维光降解亚甲蓝及其（II）耐久性试验；（III）过滤效率和压降试验；（IV）抑菌圈实验；（E）可降解PLA空气过滤器Janus纤维膜。

图9.用于电池的Janus纤维膜。（A）：（I）锂离子电池原理图；（II）Janus纤维隔膜的放电和（III）充电容量；（IV）不同纤维膜的热稳定性和（V）润湿性；（B）：（I）SnO2/TiO2 Janus纤维的形成示意图及其（II）SEM和TEM图像；（III）不同TiO2含量的Janus纤维的电流密度试验。

图10.用于传感器的Janus纤维膜。（A）：（I）压电传导Janus纤维和测试图；（II）1N下的电压输出模式；（III）将电压从0.1N变为1N；（IV）压力与输出电压的线性关系；（V）响应和恢复曲线；（B）：（I）传感器在10ppm时的选择性和TiO2/SnO2 Janus纤维的SEM图像（插图）；（II）传感器对50ppm乙醇的动态传感瞬态和SEM图像；（III）气体浓度和响应之间的近似线性关系；（C）ntagCyseADF4（κ16）/eADF4（C16）Janus纤维形成及其SEM图像。

图11.用于光致发光和其他多种功能的Janus纤维。（A）：（I）光致发光Janus纤维的示意图和（II）SEM图像；（III）发射光谱（λex=365nm）和图片；（IV）对应的CIE（相干红外能量）坐标；（V）和（VI）具有不同电子自旋参数的Janus荧光纳米纤维膜；（B）一些多功能Janus纤维：（I）和（II）磁性发光；（III）和（IV）磁性发光各向异性导电。

图12.用于自推进的Janus纤维。（A）：（I）制备自推进Janus棒的示意图；（II）捕获细菌之前（蓝色）和之后（绿色）的不同荧光性能；（III）Janus棒悬浮液与104和106个细胞/mL的HepG2孵育70s后的I526/I450值，插图显示在UV灯下用HepG2（106个细胞/mL）孵育前后；（IV）Janus棒捕获HepG2细胞的SEM图像；（B）用于切除肿瘤的自驱动Janus结构棒：（I）示意图；（II）经不同方法治疗后的血栓组织学检查；（C）：（I）不同形状的弯曲棒的受力状态；（II）Janus和三层Janus棒的可能运动状态。