We used force-field-based molecular dynamics to study the interaction between polymers and carbon nanotubes (CNTs). The intermolecular interaction energy between single-walled carbon nanotubes and polymers was computed, and the morphology of polymers adsorbed to the surface of nanotubes was investigated. Furthermore, the "wrapping" of nanotubes by polymer chains was examined. It was found that the specific monomer structure plays a very important role in determining the strength of interaction between nanotubes and polymers. The results of our study suggest that polymers with a backbone containing aromatic rings are promising candidates for the noncovalent binding of carbon nanotubes into composite structures. Such polymers can be used as building blocks in amphiphilic copolymers to promote increased interfacial binding between the CNT and a polymeric matrix.

This technical note provides a step-by-step guide for the design and construction of a temperature-controlled nozzle-free electrospinning device. The equipment uses a rotating mandrel partially immersed within a polymer solution to produce fibers in an upward motion by inducing the formation of multiple Taylor cones and subsequently multi-jetting out of an electrified open surface. Free-surface electrospinning can overcome limitations and drawbacks associated with single and multi-nozzle spinneret configurations, such as low yield, limited production capacity, nonuniform electric field distribution, and clogging. Most importantly, this lab-scaled high-throughput device can provide an alternative economical route for needleless electrospinning research, in contrast to the high costs associated with industrially available upscaling equipment. Among the device's technical specifications, a key feature is a cryo-collector mandrel, capable of collecting fibers in sub-zero temperatures, which can induce ultra-porous nanostructures, wider pores, and subsequent in-depth penetration of cells. A multi-channel gas chamber allows the conditioning of the atmosphere, temperature, and airflow, while the chamber's design averts user exposure to the high-voltage components. All the Computer-Aided Design (CAD) files and point-by-point assembly instructions, along with a list of the materials used, are provided.

The phase separation of high-density polyethylene (HDPE)–polypropylene (PP) blends was studied using atomic force microscopy in tapping mode to obtain height and phase images. The results are compared with those from scanning electron microscopy imaging and are connected to the thermomechanical properties of the blends, characterised through differential scanning calorimetry, dynamic mechanical analysis (DMA), and tensile testing. Pure PP, as well as 10:90 and 20:80 weight ratio HDPE–PP blends, showed a homogeneous morphology, but the 25:75 HDPE–PP blends exhibited a sub-micrometre droplet-matrix structure, and the 50:50 HDPE–PP blends displayed a more complex co-continuous nano/microphase-separated structure. These complex phase separation morphologies correlate with the increased loss modulus (viscous properties) of the corresponding blends as measured by DMA, demonstrating the potential for the creation of strong and simultaneously tough, energy-absorbing materials for numerous applications.

Vascular Grafts In article number 2400224, Norbert Radacsi and co-workers use an innovative hybrid extrusion-printing and electrospinning technique to fabricate compliant vascular grafts. These grafts combine the strength of electrospun nanofibers with extrusion-printed hydrogels that can support cell growth. This method improves the mechanical properties of any hydrogel, offering a promising solution for bioprinting and advancing the field of regenerative medicine.

This paper concerns the tear properties and behaviour of Bombyx mori silk cocoons. The tear resistance of cocoon layers is found to increase progressively from the innermost layer to the outermost layer. Importantly, the increase in tear strength correlates with increased porosity, which itself affects fibre mobility. We propose a microstructural mechanism for tear failure, which begins with fibre stretching and sliding, leading to fibre piling, and eventuating in fibre fracture. The direction of fracture is then deemed to be a function of the orientation of piled fibres, which is influenced by the presence of junctions where fibres cross at different angles and which may then acts as nucleating sites for fibre piling. The interfaces between cocoon wall layers in Bombyx mori cocoon walls account for 38% of the total wall tear strength. When comparing the tear energies and densities of Bombyx mori cocoon walls against other materials, we find that the Bombyx mori cocoon walls exhibit a balanced trade-off between tear resistance and lightweightness.