共轴纺丝是一种静电纺丝的衍生技术，通过同轴喷嘴同时喷射两种或多种流体，形成具有核心-壳层结构的复合纤维。这种结构的纤维不仅拥有纳米级的直径，还能在纤维内部形成复杂的功能化布局，从而赋予纤维特殊的物理、化学和生物性能。
设备通常包括高压电源、流体供给系统、同轴喷嘴和接收装置等部分。在高压电场的作用下，流体被拉伸成细丝，并在空气中固化成纤维，最终收集在接收装置上。核心流体和壳层流体的选择与配比，是决定纤维性能的关键因素。
共轴纺丝设备的核心技术在于同轴喷嘴的设计和流体动力学的精确控制。为了实现均匀稳定的纤维生产，设备必须具备以下特点：
高精度流体控制：通过精密泵送系统，确保流体的稳定供给和比例控制，避免纤维结构的不一致性。
可调参数的高压电源：提供可调节的电压和频率，以适应不同材料的纺丝条件，优化纤维的形态和性能。
智能接收装置：采用旋转或振动接收屏，有效收集纤维，减少纤维间的粘连，提高纤维的利用率。
环境控制：对纺丝环境的湿度、温度进行控制，避免外界条件对纤维成型的影响。
共轴纺丝技术因其纤维结构，开辟了纳米材料在多个领域的应用新途径：
生物医药：可用于制备药物控释载体、组织工程支架和生物传感器等，其核心-壳层结构能够实现药物的靶向输送和可控释放。
环境保护：作为高效的吸附剂，用于污染物的过滤和回收，如油水分离、重金属离子吸附等。
能源存储：在锂离子电池隔膜、超级电容器电极材料中的应用，提高了能量密度和循环稳定性。
电子与传感：用于柔性电子、传感器和智能纺织品，其纳米级的尺寸和高表面积体积比赋予了优异的导电性和敏感性。
共轴纺丝设备作为纳米纤维技术的创新平台，正不断推动着材料科学的边界拓展。随着设备技术的不断成熟和应用场景的深化，共轴纺丝纤维将在更多领域展现其魅力，为解决人类面临的能源、健康和环境问题提供新的思路和解决方案。未来，共轴纺丝技术的突破将更多依赖于跨学科的整合与创新，期待在这一领域涌现更多的科研成果，推动人类社会迈向更加美好的未来。
