静电纺丝技术简称电纺,是一种利用高压静电场对黏性聚合物溶液或熔体进行拉伸纺丝的技术。静电纺丝所获纤维具有比表面积高,制备简单,材料及形貌可控、生产效率较高等优点,在生物技术、医用材料、能源存储等诸多领域有潜在的应用价值,因而受到了全世界科技界及产业界的广泛关注。 决定静电纺丝技术应用的关键在于其功能的拓展、形貌的控制、及产量的提高。这也是目前静电纺丝领域的研究热点。为此本论文对静电纺丝纳米纤维形貌控制及量产技术进一步开发,拓展其功能,研制具有pH响应的仿生人工肌肉材料。本论文的具体工作包括： 1、对静电纺丝的推进装置进行了改进。研制出了利用气体推进的静电纺丝装置。同时,通过对收集装置的设计,实现了电纺纤维取向性的控制。 2、对电纺纤维量产化方法进行了研究。设计了一套无针尖喷头静电纺丝装置。改设备具有出丝量高,无出口堵塞、装置简单、易于操作等优点。 3、从模仿天然肌肉的结构及变形机制入手,将电纺纳米纤维应用于人工肌肉制备。研究了尺寸、取向因素对基于聚丙烯腈的聚丙烯酸人工肌肉材料性能的影响。结果表明通过静电纺丝制备得到的取向人工肌肉材料的响应具有方向性,响应速度也优于传统方法制备的聚丙烯酸人工肌肉材料。