شیوه‌های متداول ساخت نانوالیاف

شیوه‌های متداولی برای ساخت نانوالیاف وجود دارد. این مواد تطبیق‌پذیر با استفاده از نیروی سانتریفیوژ، نیروی کپیلاری، کشش، ذوب و تبخیر با هدف توسعه کاربردی آن در صنایع مختلف به ویژه، صنعت نساجی برای ساخت جلیقه ضد گلوله استفاده می‌شود.

هر یک از روش‌های تولید دارای مزایا و معایبی هستند. به عنوان مثال، یک تکنیک جدید توسعه یافته، به دست گروه بیوفیزیک در دانشگاه هاروارد، دانشکده مهندسی وعلوم کاربردی (SEAS) و موسسه مهندسی بیولوژیک ویز به نام‌های جت روتاری ریسندگی (RJS) و جت روتاری ریسندگی غوطه‌وری (iRJS) می‌باشد.

در هر دو تکنیک RJS و iRJS پلیمر و پروتئین‌ها را در یک محلول ریخته و حل کرده و از نیروی سانتریفیوژ استفاده می‌شود تا پلیمرها کشیده شوند و به صورت جامد دربیایند تا الیاف در مقیاس نانو تولید شود. این روشی است که برای تولید مقادیر زیادی از  مواد از جمله DNA، نایلون، حتی Kevlar مناسب است. اما تا کنون به صورت قابل حمل تولید نشده‌اند.

گروه بیوفیزیک دانشگاه هاروارد اخیرا اعلام نموده است که یک وسیله دستی که می‌تواند به سرعت نانوالیاف را با کنترل دقیق بر جهت‌گیری الیاف، تولید کند، را توسعه داده است. تنظیم جهت‌گیری الیاف و رسوب در ساخت داربست‌های نانوالیافی بسیار اهمیت دارد.

ساخت نانوالیاف دردستگاه قابل حمل

هدف از پژوهش، ساخت یک ماشین قابل حمل است که می‌توان از آن برای رسیدن به ساخت نانوالیاف قابل کنترل استفاده نمود.

ریسندگی کششی نامی است که برای روش جدید ساخت نانوالیاف بکار می‌رود. در این روش ابتدا، از یک سیستم چرخان که در یک محلول پلیمر یا پروتئین اولیه قرار می‌گیرد، استفاده می‌شود و از طریق آن قطرات به سمت سیستم جت کشیده می‌شود. الیاف در یک مسیر مارپیچی حرکت می‌کند و قبل از جدا شدن به سمت یک جمع‌کنند حرکت می‌کند. بر خلاف سایر فرآیندهایی که شامل متغیرهای تولید چندگانه هستند، این دستگاه تنها نیاز به ویسکوزیته دارد که برای تنظیم قطر نانوالیاف استفاده می‌شود.

برنامه‌های کاربردی که در آینده قرار است با استفاده از این دستگاه توسعه داده شود، از جمله کاربردهایی که می‌توان نام برد شامل تولید یک نانوتکنولوژی قابل تنظیم است که می‌تواند به اسپری ورزشی اضافه شود که به تدریج، بدن ورزشکار را گرم یا سرد کند و همچنین باندهای استریلی است که صورت مستقیم بر روی زخم اسپری می‌شود و یا تولید پارچه با خواص مکانیکی متفاوت

این پژوهش اخیرا در مجله Macromolecular Materials and Engineering. منتشر شده است.

منبع: http://icanano.ir