|
Elektroprzędzenie jest procesem otrzymywania włókien ze stopionych polimerów lub ich roztworów z zastosowaniem wysokiego napięcia. Powstające włókna mają średnice od kilku nanometrów – nanowłókna – do jednego milimetra. Otrzymujemy je z polimerów konstrukcyjnych jak poliamidy, polistyren, polimerów biodegradowalnych jak polilaktyd, polikaprolakton oraz polimerów naturalnych jak dekstran, pochodne celulozy, albumina, kolagen czy chitozan. Praktycznie każdy polimer może być otrzymany w postaci włókien metodą elektroprzędzenia. Fakt czy polimer po rozpyleniu elektrostatycznym przybierze postać kulistych cząstek czy włókien zależy od jego masy cząsteczkowej, oddziaływań pomiędzy łańcuchami polimeru, rodzaju zastosowanego rozpuszczalnika, zastosowanego napięcia i geometrii układu oraz poprawiających przędzenie dodatków. Na przykład poliglikol etylenowy o masie cząsteczkowej 300 kDa przędzony z roztworu wodnego daje kuliste cząstki dla stężeń poniżej 5%, w zakresie 5.5-7% otrzymujemy kulki połączone cienkim włóknem a dla stężeń powyżej 7% gładkie włókna, dla poliglikolu o masie cząsteczkowej 900kDa „koraliki na nitce” powstają dla zakresu stężeń 1-2.5%.
 |
 |
Średnica otrzymanych w naszym laboratorium włókien wacha się od kilku nanometrów do jednego milimetra. Włókna otrzymywane z rozcieńczonych roztworów mają często postać płaskiej wstążki.
Schemat urządzenia do otrzymywanie włókien metodą elektroprzędzenia przedstawiono na rysunku poniżej. Do dyszy podawany jest polimer rozpuszczony w rozpuszczalniku lub stopiony, do dyszy podłączone jest również wysokie napięcie (5-20kV). Pod dyszą znajduje się pierścień stabilizujący podłączony do pośredniej wartości napięcia ale jego zastosowanie nie zawsze jest konieczne.
Zastosowanie dyszy koncentrycznej pozwala otrzymywać metodą elektroprzędzenia nanorurki lub nanowłókna zbudowane z dwu różnych materiałów.
Otrzymywane włókna mogą być stosowane do filtracji aerozoli, chemii analitycznej oraz w inżynierii tkankowej do otrzymywanie sztucznej skóry, kontrolowanego podawania leków, implantów kostnych czy biodegradowalnych bandaży wewnętrznych. Nanocząstki oraz nanowłókna otrzymywane opisywaną techniką mogą być stosowane w terapii genowej do transferu DNA do komórek. Przedstawiona metoda produkcji włókien stanowi też poważną konkurencję dla pająków żyjących w laboratorium.
Publikacja (PDF):
|
Projekty 
