Mohan Edirisinghe lidera un equipo de investigadores del University College London que estudia la fabricación de nanofibras y microfibras poliméricas, fibras muy delgadas compuestas de polímeros. El grupo describe un estudio que compara las técnicas de fabricación de estas fibras sin el uso de campos eléctricos Revisiones de física aplicada , de AIP Publishing.
"Los polímeros son materiales muy, muy útiles cuando se trata de aplicaciones modernas"
Para aplicaciones que van desde andamios para ingeniería de tejidos y suministro de fármacos hasta filtración de aire bacteriana y viral, las fibras poliméricas se pueden tejer en estructuras textiles con las características requeridas para la tarea. Dependiendo del uso, pueden ser necesarios diferentes espesores de fibra. Pero ella capacidad de fabricar fibras delgadas con características consistentes es importante.
"Cuando tienes fibras más delgadas, usas menos material y puedes tejer una red, ya sea un andamio de ingeniería de tejidos o un andamio de filtración, mucho mejor", dijo Edirisinghe. "Puedes poner más hebras de fibra en lo quetejes "
Para estudiar los efectos de varios parámetros en la fabricación de fibras, los investigadores compararon las características de las fibras creadas de diferentes maneras. La forma convencional de hacer fibras es mediante un proceso llamado centrifugación centrífuga. En la centrifugación centrífuga, la solución de polímero se coloca en undepósito. Cuando el depósito gira a altas velocidades, la solución de polímero sale en forma de fibras finas.
Edirisinghe y su equipo compararon esto con un método que inventaron y desarrollaron llamado giro de presión. Funciona ampliamente igual que el centrifugado, pero con una diferencia clave. Se aplica gas a alta presión dentro del recipiente rotativo durante el proceso de fabricación.
Encontraron que aumentar la velocidad de rotación en ambas técnicas y aumentar la presión aplicada en la técnica de giro de presión conducen a fibras más delgadas y más consistentes.
"La presión hace una gran diferencia", dijo Edirisinghe.
Para aplicaciones industriales, las fibras poliméricas deben fabricarse en grandes cantidades y de una manera que garantice la uniformidad de una olla a otra. Para abordar estas preocupaciones, los investigadores también estaban interesados en ver cómo se comportaba el polímero dentro del recipiente mientras las fibrasestaban siendo fabricados. Por primera vez, fabricaron las fibras en una maceta transparente y utilizaron una cámara de alta velocidad para capturar imágenes durante el proceso. También compararon el comportamiento con las predicciones teóricas.
En el futuro, el grupo planea automatizar el proceso de fabricación para hacer estas nanofibras con un espesor óptimo y un desperdicio mínimo. Además, están trabajando para encontrar formas de hacer que el material sea más fuerte y más adecuado para aplicaciones biomédicas al hacer fibras con uninterior diferente y un exterior bioactivo.
"Si lleva esta tecnología a los textiles donde puede recubrir la fibra con algún otro material de detección inteligente, puede hacer milagros con ellos", dijo Edirisinghe. "¡Hay muchas posibilidades!"
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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