静电纺纳米纤维材料因其比表面积大、孔径小、孔隙率高等特点，在新型服装、环境、能源、生物医药等领域具有广泛的应用，但其力学性能与普通纤维材料相比仍存在一定的差距，使其服役性能与耐久性难以进一步提升。因此，静电纺纳米纤维材料的力学性能增强一直是静电纺丝领域研究的重点与难点。目前，研究人员对静电纺纳米纤维材料的增强主要集中于宏观形态下的结构调控，缺乏从微观高分子到宏观纤维的多尺度结构协同力学增强方法，无法从根本上解决纳米纤维应用力学性能不足的瓶颈问题。同时，在纳米单纤维力学性能测试方面，由于缺乏高精度的力学性能测试系统，测得的数据存在误差大、重复性差且无评价标准等问题。
针对上述问题，需根据不同领域的实际应用需求，从单纤维微观结构和集合体结构协同调控入手，以增强静电纺纳米纤维材料的力学性能。对于一维纳米纤维材料而言，需研究聚合物溶液性质与纺丝参数对纤维结构的影响及射流牵伸固化过程中聚合物分子链的运动，从而制备出分子链高度取向、缺陷少的纳米纤维。同时，在纺丝液中添加力学增强纳米填料并利用外场牵伸方法以有效改善分子链的取向、结晶程度，从而获得具有高强度的一维纳米纤维材料。对于二维静电纺纤维膜而言，其强度主要来源于纤维间的搭接和物理摩擦作用，一方面可以通过在纺丝液中引入交联剂，引发纤维搭接处发生物理或化学交联而使纤维间产生黏结作用，以提高纤维膜的强度；另一方面通过在纺丝液中添加纳米颗粒或调控静电纺丝过程中射流的相分离程度，在纤维表面形成一定的粗糙度，达到增强纤维间摩擦力的目的。对于具有胞腔结构的三维纳米纤维体型材料而言，纳米纤维气凝胶虽具有优异的压缩回弹性，但其抗拉伸及剪切性能较差，难以满足实际应用需求，通过引入力学性能优异的微米纤维作为支架，将其贯穿在气凝胶内部形成连续的框架结构，进而实现材料抗拉伸、耐剪切和抗冲击性能的增强。最后，建立高精度的纳米材料力学性能测试系统，并制定纳米纤维材料力学性能测试的综合标准，确保实验数据的科学与准确性，为纳米纤维材料的发展奠定基础。(www.xing528.com)
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