EPFL的研究人员提出了一种在聚合物纤维内外印上纳米图案的方法。例如，这些纤维可用于指导神经再生和产生光学效应，以及最终产生人造组织和智能绷带。

由Fabien Sorin运营的EPFL光子材料和光纤器件实验室的研究人员提出了一种简单而创新的技术，用于在中空聚合物纤维上绘制或压印复杂的纳米图案。他们的工作已发表在Advanced Functional Materials上。

这一突破的潜在应用很多。印迹设计可用于赋予纤维某些光学效果或使其具有防水性。它们还可以指导纹理纤维通道中的干细胞生长，或用于在特定位置和时间点分解纤维，以便释放药物作为智能绷带的一部分。

像熔融塑料一样拉伸纤维

为了制作纳米印记，研究人员开始采用一种称为热拉伸的技术，这种技术用于制造光纤。热拉伸涉及在预制件上雕刻或压印毫米尺寸的图案，该预制件是目标光纤的宏观版本。加热印迹预制棒以改变其粘度，像熔融塑料一样拉伸成细长纤维，然后再次硬化。拉伸使图案缩小，同时保持其比例和位置。然而，这种方法有一个主要的缺点：图案在微米级以下不会保持完整。索林说：“当纤维被拉伸时，结构化聚合物的表面张力会使图案变形甚至消失在一定尺寸以下，大约几微米。”

为了避免这个问题，EPFL研究人员提出了将印迹预制件夹在牺牲聚合物中的想法。该聚合物通过降低表面张力在拉伸过程中保护图案。拉伸完成后将其丢弃。由于这个技巧，研究人员能够将微小且高度复杂的图案应用于各种类型的纤维。“我们已经实现了300纳米的图案，但我们可以很容易地将它们制作成几十纳米的尺寸，”索林说。这是第一次将这种微小且高度复杂的图案大规模地印在柔性光纤上。“这种技术可以实现比以前报道的特征尺寸小两个数量级的纹理，”索林说。“

为突出其成就的潜在应用，研究人员与StéphanieLacour领导的Bertarelli基金会神经假体技术基金会主席合作。在体外工作，他们能够使用他们的纤维来指导脊神经节(脊神经)的神经突。这是使用这些纤维帮助神经再生或创造人造组织的令人鼓舞的一步。

这种发展可能会影响生物学以外的许多其他领域。“通过图案呈现防水性的纤维可用于制作衣服。或者我们可以为设计或检测目的赋予纤维特殊的光学效果。许多新的微流体系统还有很多工作要做，”索林说。研究人员的下一步将是与其他EPFL实验室合作，研究体内神经再生等研究。所有这一切，归功于印迹聚合物纤维的奇迹。