نانوالیاف

دانشنامه عمومی

به طورکلی الیاف به سه دسته الیاف معمولی، الیاف میکرونی و نانوالیاف طبقه بندی میشوند. طبق تعریف الیاف دستهای از مواد هستند که به صورت فیلامنتهای مداوم بوده یا در طولهای مشخصی بریده شده اند. خاصیت اصلی الیاف نسبت طول به قطر بسیار بالا میباشد. الیاف میکرونی الیافی هستند که در آن ها رشتهها کمتر از یک جرم در واحد گرم بر ۹۰۰۰ متر کمتر از یک میکرومتر را نانوالیاف مینامند. این الیاف با طول های نسبتاً کوتاه چند میکرونی و با قطر کم تر از ۵۰۰ نانومتر مانند نانو سیم هاازانواع ساختارهای تک بعدی می باشند. به طورکلی چندین روش برای تولید نانوالیاف وجود دارد که برخی از آن ها شامل روش کشش، جداسازی الیاف چندجزئی، روش قالب، دمش، جدایش فازی، خودآرایی ماکرومولکولها، الکتروریسی و غیره می باشد. ریسنای تولید الیاف پلیمری با قطر زیر نانومتری است که ایده ستفاده کرد. در این میان نتایج تحقیقات صورت گرفته توسط محققین فعال در حوضه فناوری تولید نانوالیاف حاکی از برتری فرایند الکتروریسی نسبت به سایر روشها میباشد. فرایند الکتروریسی از لحاظ سرعت تولید، تنوع، پیوستگی، سادگی، هزینه و تجاری سازی بر سایر روشها ارجح تر می باشد. تاکنون بیش از ۱۰۰ نوع ماده پلیمری، کوپلیمری، و مواد کامپوزیتی توسط این فرایند با موفقیت به نانوالیاف تبدیل شده است.
قطر الیاف نانو به پارامترهای مختلفی مانند غلظت پلیمر، ولتاژ الکتریکی اعمال شده، فاصله، دبی، دما، رطوبت محیط، ویسکوزیته، قطر سوزن و نوع جمع کننده بستگی دارد. لایهای که توسط نانوالیاف تولید میشود دارای خواص متمایز نسبت به سایر بیبافتها میباشد زیرا با کمترین جرم بیشترین میزان لایه و سطح تولید میگردد به طوریکه تنها با یک گرم پلیمر میتوان ۳۲۰۰۰ کیلومتر الیاف ۱۰۰ نانومتری تولید کرد؛ بنابراین به راحتی میتوان به اهمیت استفاده از نانوالیاف در کاربردهایی نظیر فیلتراسیون، لباس های محافظ، غشاءها، پایه های کاتالیست و نیز داربست های مهندسی بافت پی برد. نانو الیاف معدنی در زیست فیلتراسیون برای آلودگی زدایی به کار می رود. علاوه بر این از آنجایی که در فرآیندهای الکتروریسی امکان اضافه کردن بسیاری از مواد به محلول الکتروریسی وجود دارد بنابراین میتوان انواع نانوالیاف عامل دار را جهت کاربردهای ویژه طراحی کرد. با تغییر شرایط عملیاتی یا فرآیندی و نیز افزودن برخی تجهیزات به سامانه های الکتروریسی میتوان انواع نانوالیاف را تولید کرد که در این زمینه می توان به موارد زیر اشاره نمود:
عکس نانوالیاف
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلف

پیشنهاد کاربران

نانوالیاف:
خواص و مشخصه های منحصر به فرد نانو الیاف، آن ها را از سایر ساختارهای یک بعدی مانند نانوسیم و نانومیله
ها متمایز می سازد. نانوالیاف می توانند از مواد اولیه مختلف مانند کامپوزیت ها، سرامیک ها و پلیمرها ساخته
...
[مشاهده متن کامل]

شوند.
روش های زیادی مانند طراحی، سنتز با الگو، جداسازی فاز، خودآرایی، الکتروریسی و . . . برای تولید نانوالیاف
پلیمری مورد استفاده قرار می گیرند. الکتروریسی ساده ترین روش برای تولید نانوالیاف با انواع ساختارها مانند
ساختار توخالی و یا هسته - پوسته با طول زیاد، قطر یکنواخت و با انواع ترکیبات می باشد. نانوالیاف الکتروریسی
شده به واسطه ساختار منحصر به فردشان در مهندسی بافت بسیار مورد توجه هستند. شبکه های سه بعدی
نانوالیاف حاوی پروتئین در داربست های طبیعی برای رشد بافت مورد استفاده قرار می گیرند.
فرآیند الکتروریسی نانوالیاف:
الکتروریسی فرآیندی جهت تولید انواع نانوالیاف و میکروالیاف از محلول های پلیمری، سرامیکی یا محلول های
کامپوزیتی متشکل از پلیمر - نانوذرات و همچنین مذاب های مواد مذکور می باشد. الکتروریسی را ریسندگی
الکترواستاتیکی یا برق ریسی نیز نامیده اند.
در روش الکتروریسی از یک منبع تغذیه ولتاژ بالا جهت تولید بار الکتریکی در جریان محلول یا مذاب پلیمری
استفاده می شود. برای تولید نانوالیاف، یکی از الکترودهای منبع تغذیه ولتاژ بالا به محلول پلیمری و الکترود دیگر
به زمین یا به جمع کننده رسانا متصل می گردد. با عبور محلول از درون لوله موئینه، در اثر میدان الکتریکی
حاصل از منبع تغذیه ولتاژ بالا مابین نوک لوله موئینه و جمع کننده متصل به زمین، سیال باردار شده و از نوک
لوله موئینه به سمت جمع کننده کشیده می شود.
در اثر حرکت سیال، حلال تبخیر شده و رشته هایی با قطر زیر میکرون بر روی جمع کننده تولید می گردد. در
اثر اندرکنش نیروهای الکتریکی، بار سطحی جریان سیال، نیروی ویسکوالاستیک و نیز کشش سطحی، حرکت
مارپیچی به سیال باردار القاء شده و بر اثر آن نانوالیاف تولیدی به صورت لایه به هم پیوسته یا بی بافت تولید می
گردند.
در روش دیگر از دو صفحه جمع کننده دارای شکاف استفاده می شود. برهمکنش بین میدان الکتریکی در اطراف
جمع کننده ها و بارالکترواستاتیکی الیاف باعث اعمال کشش به الیاف نانو در بالای شکاف می شود. بین دو قسمت
جمع کننده نیروهای دافعه ای وجود دارد که باعث کشیدن شدن نانوالیاف می شود و آنها در یک جهت خاص مرتب میشوند.

بپرس