Los investigadores de Harvard han desarrollado un dispositivo de fabricación de nanofibras liviano y portátil que algún día podría usarse para curar heridas en un campo de batalla o para vestir a compradores con telas personalizables. La investigación fue publicada recientemente en Materiales e Ingeniería Macromolecular .
Hay muchas formas de fabricar nanofibras. Estos materiales versátiles, cuyas aplicaciones objetivo incluyen todo, desde ingeniería de tejidos hasta chalecos antibalas, se han fabricado utilizando fuerza centrífuga, fuerza capilar, campo eléctrico, estiramiento, soplado, fusión y evaporación..
Cada uno de estos métodos de fabricación tiene ventajas y desventajas. Por ejemplo, Rotary Jet-Spinning RJS y Immersion Rotary Jet-Spinning iRJS son técnicas de fabricación novedosas desarrolladas en el Grupo de Biofísica de Enfermedades de la Escuela de Harvard John A. Paulson deIngeniería y Ciencias Aplicadas SEAS y el Instituto Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada. Tanto RJS como iRJS disuelven polímeros y proteínas en una solución líquida y usan fuerza centrífuga o precipitación para alargar y solidificar chorros de polímeros en fibras a nanoescala. Estos métodos son excelentes para producirgrandes cantidades de una variedad de materiales, incluidos ADN, nylon e incluso Kevlar, pero hasta ahora no han sido particularmente portátiles.
The Disease Biophysics Group anunció recientemente el desarrollo de un dispositivo portátil que puede producir rápidamente nanofibras con un control preciso sobre la orientación de la fibra. La regulación de la alineación y la deposición de la fibra es crucial cuando se construyen andamios de nanofibras que imitan el tejido altamente alineado en el cuerpo o el punto de diseñoprendas de uso que se ajustan a una forma específica.
"Nuestro objetivo principal para esta investigación era hacer una máquina portátil que pudieras usar para lograr una deposición controlable de nanofibras", dijo Nina Sinatra, una estudiante graduada en el Grupo de Biofísica de Enfermedades y coautora del artículo ".Para desarrollar este tipo de dispositivo de apuntar y disparar, necesitábamos una técnica que pudiera producir fibras altamente alineadas con un rendimiento razonablemente alto ".
El nuevo método de fabricación, llamado giro de extracción, utiliza una cerda giratoria de alta velocidad que se sumerge en un depósito de polímero o proteína y extrae una gota de la solución en un chorro. La fibra viaja en una trayectoria en espiral y se solidifica antes de separarse de la cerday avanzar hacia un colector. A diferencia de otros procesos, que involucran múltiples variables de fabricación, el hilado por tracción requiere solo un parámetro de procesamiento - viscosidad de la solución - para regular el diámetro de nanofibras. Los parámetros mínimos del proceso se traducen en facilidad de uso y flexibilidad en el banco y, unodía, en el campo.
Pull spinning funciona con una gama de diferentes polímeros y proteínas. Los investigadores demostraron aplicaciones de prueba de concepto utilizando fibras de policaprolactona y gelatina para dirigir el crecimiento y la función del tejido muscular en bioscaffolds, y fibras de nylon y poliuretano para prendas de punto de uso.
"Este estudio simple de prueba de concepto demuestra la utilidad de este sistema para la fabricación en el punto de uso", dijo Kit Parker, profesor de bioingeniería y física aplicada de la familia Tarr y director del Grupo de Biofísica de Enfermedades ". Futurolas aplicaciones para la producción dirigida de nanotextiles personalizables podrían extenderse a la ropa deportiva en aerosol que calienta o enfría gradualmente el cuerpo de un atleta, vendajes estériles depositados directamente sobre una herida y telas con propiedades mecánicas que varían localmente ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences . Original escrito por Leah Burrows. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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