金属涂层纳米纤维介电泳流式纳米颗粒捕获技术的概念验证研究

传统介电泳(DEP)技术虽能选择性富集纳米颗粒，但在高通量应用上存在局限。研究人员创新性地设计出三明治结构金属化纳米纤维电极，通过电纺制备直径216±28 nm、厚度70 μm的纤维垫，沉积140 nm铬/金层后实现7.19 Ω/□的电阻值。实验证明该结构可在3.6 mL/h流速下捕获100 nm和40 nm纳米颗粒，为大规模样本处理提供了新方案。

　　

当传统介电泳(dielectrophoresis, DEP)技术面对高通量纳米颗粒富集需求时，其处理能力往往捉襟见肘。这项研究另辟蹊径，开发出具有三明治结构的金属化纳米纤维电极——通过电纺技术制备直径216±28 nm、厚度约70 μm的纳米纤维垫，再双面沉积140 nm厚的铬/金涂层。这种精巧设计既避免了电极间短路，又保持了7.19 Ω/□的低方阻特性。

更令人振奋的是，该结构能产生强大的电场梯度，成功捕获100 nm和40 nm的纳米颗粒。其亚微米级特征结构和超大活性表面积，使得在3.6 mL/h的流速下仍能稳定工作。研究人员采用双变量实验设计：固定电压调节流速，或固定流速调节电压，发现提高交流电压能增强捕获效果，而流速增加则会降低捕获效率。

这些发现犹如为纳米颗粒分选领域打开了一扇新窗，预示着大规模样本处理和高通量分离效率的曙光。这项概念验证研究不仅解决了传统DEP技术的吞吐量瓶颈，更通过创新的金属化纳米纤维电极设计，为实际应用场景中的高效纳米颗粒富集与过滤提供了可靠的技术路线。