L'électrofilage pour réaliser des matériaux sophistiqués en nanofibres
L'électrofilage fabrique des nanofibres en projetant un jet de polymères fondues ou en solution, chargé électriquement. Le processus utilise une configuration simple et économique, mais il est complexe et dépend de plusieurs paramètres du traitement et des molécules. Les scientifiques du projet NANOFIB (Nano fibrous materials - Structure, design and application) ont utilisé des techniques sophistiquées pour imager et analyser l'écoulement et le transfert de masse, aux échelles nanométrique et micrométrique. Ils ont ensuite mis en relation les propriétés de la fibre avec la chimie de la solution de polymères. Les chercheurs voulaient principalement éclaircir les causes de l'instabilité qui réduit le diamètre du jet de quelques micromètres à quelques nanomètres, entraînant courbures ou extensions. Ils ont conclu que la stabilité dépend d'un équilibre très délicat entre les paramètres de la solution de polymères, comme la tension superficielle, la réaction viscoélastique, la durée de relaxation de la charge, et les propriétés des nanofilaments liquides au niveau des interfaces. Ils ont aussi obtenu le plus court délai de mesure de chaînes de polymères se relaxant dans leur conformation d'équilibre. Les chercheurs ont conduit des recherches théoriques et des expériences, aboutissant à plusieurs résultats remarquables. Grâce à l'électrofilage d'hydrogels, ils ont ainsi fabriqué des nanofibres assez longues pour servir au génie tissulaire. De la même manière, ils ont fabriqué des nano-anneaux à revêtement métallique montrant une autopropulsion latérale dans des solutions réactives. Enfin, ils ont montré que l'alignement des nanofibres peut conduire à des membranes superhydrophobes abordables, capables de séparer l'eau et le pétrole. Par rapport à d'autres substances nanométriques, l'électrofilage de fibres à l'échelle nanométrique peut conduire à divers modes d'interaction avec d'autres matériaux, donc à des produits innovants. Les travaux et les résultats révolutionnaires du projet NANOFIB ont fait progresser rapidement ce domaine.
Mots‑clés
Électrofilage, nanofibre, génie tissulaire, solution de polymère, NANOFIB
