دستگاه الکتروریسی

Electrospining

نانوساختارهای یک ­بعدی مانند نانو­میله ­ها، نانولوله­ ها، نانوسیم­ ها و نانوالیاف در دهه­ های اخیر اهمیت زیادی پیدا کرده­ اند. در این میان نانو الیاف به دلیل خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی ویژه­ای چون سطح ویژه بالا، اتصال بین الیاف، فضای میکرومقیاس بین الیاف وهمچنین تخلخل بالا توجه خاصی را به خود جلب کرده اند. نانوالیاف از نظر ابعادی دارای قطر با بعد میکرومتر و طول با بعد سانتی متر می­باشد.

روش­های متعددی برای تولید نانو الیاف ارائه شده است که از میان آن ها روش الکتروریسی را می توان به عنوان یک روش بسیار عملی و مناسب ارائه کرد.

الکتروریسی روشی مطلوب برای تولید نانو الیاف پلیمری است که اخیرا برای تولید نانو الیاف کربنی و سرامیکی نیز مورد استفاده قرار می­گیرد. تجهیزات مورد نیاز برای الکتروریسی به طور کلی به مخزن نگهدارنده پلیمر، نازل مویین، منبع ولتاژ بالا و صفحه جمع کننده خلاصه می شود. با اعمال میدان قوی الکتریکی به نازل مویین متصل به مخزن حاوی پلیمر، تحت تاثیر نیروهای الکترواستاتیکی، قطره محلول در سر نازل مخروطی شکل می­شود که به آن مخروط تیلور می­گویند، زمانی که ولتاژ از یک مقدار بحرانی عبور کند نیروی الکترواستاتیکی بر نیروی کشش سطحی غلبه می­کند و یک جت باردار خارج می­شود که به دلیل اعمال نیروی دافعه بالا ناشی از تجمع بارها مشابه، این لیف خود به میلیون­ها لیف ریزتر تبدیل می شود. جت تشکیل شده به سمت یک صفحه جمع کننده با بار مخالف پرتاب می شود و به دلیل رشد بی ثباتی­های الکتریکی طول جت نیز افزایش می­یابد. در حین مهاجرت جت، حلال مورد استفاده برای تهیه محلول پلیمری اولیه  تبخیر می­شود، با رشد جت سطح ویژه نیز افزایش می­یابد که خود باعث افزایش نرخ تبخیر حلال می­گردد و در نهایت نانو الیافی با قطر 20 تا 1000 نانومتر بر روی صفحه جمع کننده تجمع می یابند. نانو الیاف تولید شده دارای مصارف مختلفی از جمله غشاهای جاذب، آزاد سازی دارو، تهیه بافت های ترمیمی، تولید رگ های خونی مصنوعی، غضروف ، استخوان، عصب، زخم بندی،فیلتر،لباس های ایمنی شیمیایی و بیولوژیکی، تولید باتری و و سایل ذخیه کننده انرژی، حسگر ها نوری، شیمیایی، بایو حسگر ها، استحکام بخشی کامپوزیت ها و .... هستند