Electrofilare

Electrofilarea (electrospinning, electrospinning [1] ) este o metodă de producere a fibrelor polimerice ca urmare a acțiunii forțelor electrostatice asupra unui jet încărcat electric de soluție de polimer sau topitură. Metoda de electrofilare face posibilă obținerea de fibre polimerice cu un diametru de câteva sute de nanometri.

Istorie

Primul brevet pentru metoda de producere a fibrelor în câmp electrostatic a fost eliberat în 1902 în SUA [2] , dar metoda nu a fost utilizată pe scară largă. De la sfârșitul secolului XX, interesul cercetătorilor pentru procesul de obținere a materialelor funcționale prin metoda electrofilării fibrelor a crescut constant, în principal în legătură cu producția de materiale fibroase biocompatibile.

Una dintre implementările metodei de electrofilare a fost dezvoltată în 1938 la Institutul de Cercetare Științifică de Fizică și Chimie din Moscova. L. Ya. Karpova (NIFHI) , echipa științifică a N.A. Fuchs , N.D. Rosenblum și I.V. Petryanov-Sokolov , modul de generare a fibrei, în care jeturile de lichid care curge dintr-o duză sub tensiune înaltă, în loc de descompunerea așteptată a Rayleigh în picături, în timpul evaporării solventului, au avut timp să se solidifice, formând fibre continue puternice cu un secțiune transversală stabilă cu o dimensiune de ordinul mai multor micrometri sau mai puțin [3] .

Opțiuni

Prototipul de electrofilare a fibrelor este metoda de pulverizare electrohidrodinamică a lichidelor, în care un lichid cu conductivitate electrică scăzută care curge dintr-o duză de dozare, care se află sub o tensiune electrică constantă ridicată, este pulverizat de forțele de respingere ale aceluiași electricitate. se încarcă în picături foarte mici, care pot fi apoi depuse pe electrodul opus [3] .

Metoda electrofilării în emulsie face posibilă obținerea fibrelor polimerice cu picături de soluție încorporate cu molecule de proteine ​​sau polinucleotide [4] .

Aplicație

Metoda electrospinning este utilizată pentru fabricarea de produse medicale biocompatibile [5] , schele de organe și țesuturi bioinginerești ( trahee [6] , esofag, canale biliare [7] ), inclusiv cele cu proprietăți de biodegradare controlată în corpul primitorului.

Vezi și

Note

  1. ↑ Shutov A.A., Astakhov E.Yu. Formarea membranelor de filtrare fibroase prin electrofilare // Journal of Technical physics . - 2006. - T. 76. - Nr. 8. - S. 132-135.
  2. ↑ Metoda de dispersare a fluidelor. Brevetul SUA 705691 /Morton WJ, 1902.
  3. ↑ 1 2 Prokopchuk N.R., Shashok Zh.S., Prishchepenko D.V., Melamed V.D. Electrofilarea nanofibrelor din soluție de chitosan (revizuire)  // Materiale și tehnologii polimerice. - 2015. - T. 1 , Nr. 2 . — p. 36–56 . — ISSN 2415-7260 .
  4. ↑ Tenchurin TH, Lyundup AV, Demchenko AG, Krasheninnikov ME, Balyasin MV, Klabukov ID și colab. Modificarea schelelor fibroase biodegradabile cu factor de creștere epidermică prin electrofilare în emulsie pentru promovarea proliferării celulelor epiteliale  // Genes and Cells. - 2017. - T. 12 , Nr. 4 . — p. 47–52 . doi : 10.23868 /201707029 .
  5. ↑ Lukanina KI, Grigor'ev TE, Tenchurin T.Kh., Shepelev AD, Chvalun SN Nonwoven Materials Produced by Electrospinning for Modern Medical Technologies (Review  )  // Fiber Chemistry. - 2017. - Vol. 49 , iss. 3 . — P. 205–216 . — ISSN 1573-8493 0015-0541, 1573-8493 . - doi : 10.1007/s10692-017-9870-2 .
  6. ↑ Kiselevskiy M.V., Anisimova N.Yu., Shepelev A.D., Tenchurin T.Kh., Mamagulashvili V.G., Krasheninnikov S.V., Grigoriev T.E., Chvalun S.N., Davydov M.I. Proprietăţile mecanice ale matricelor traheale sintetice pe bază de material polimeric ultrafibros.Buletinul  Universităţii Perm. Matematica. Mecanica. Informatica. - 2015. - V. 3 , Nr. 30 . - S. 12-18 . — ISSN 1993-0550 .
  7. ↑ Dyuzheva TG, Lyundup AV, Klabukov ID, Chvalun SN, Grigorev TE, Shepelev AD, Tenchurin TH, Krasheninnikov ME, Oganesyan RV Prospects for tissue engineered duct biliar  // Genes and Cells. - 2016. - T. 11 , Nr. 1 . - S. 43-47 . — ISSN 2313-1829 .

Link -uri