L’elettrofilatura per materiali avanzati di nanofibra
L’elettrofilatura è un processo che crea nanofibre tramite un getto caricato elettricamente di una soluzione o fusione di polimeri. Anche se l’elettrofilatura richiede una struttura semplice ed economica, si tratta di un processo complicato, che dipende da vari parametri molecolari e di elaborazione. Nell’ambito del progetto NANOFIB (Nano fibrous materials - Structure, design and application), alcuni scienziati hanno sfruttato tecnologie avanzate per ottenere immagini e analizzare i fenomeni di flusso e trasferimento di massa che avvengono su scala micro e nano. I ricercatori li hanno poi correlati alle proprietà delle fibre e alla chimica della soluzione polimerica. Il team ha dedicato un’intensa attenzione a chiarire i meccanismi di instabilità che riducono il diametro del getto da micrometri a nanometri, causando flessioni o allungamenti. Gli scienziati impegnati nel progetto hanno concluso che la stabilità è mantenuta da un equilibrio sensibile tra parametri della soluzione polimerica, tra cui la tensione superficiale, la risposta viscoelastica, il tempo di rilassamento del carico e le proprietà interfacciali dei nanofilamenti liquidi. Inoltre, hanno segnato il tempo di misurazione più breve in assoluto per catene polimeriche che si rilassano, tornando alle rispettive conformazioni d’equilibrio. La ricerca teorica e le attività sperimentali hanno determinato vari passi avanti. In particolare, attraverso l’elettrofilatura di idrogel, gli scienziati hanno costruito nanofibre su scale di lunghezza che le renderebbe idonee all’uso nell’ingegneria tissutale. Inoltre, gli scienziati hanno prodotto nanobastoni elettrofilati con rivestimenti metallici, che presentano lateralmente un’autopropulsione in soluzioni reattive. Hanno anche dimostrato che l’allineamento di nanofibre può portare a membrane superidrofobe a costi contenuti, ai fini di un’efficace separazione di olio e acqua. Rispetto a materiali in macroscala, le fibre elettrofilate a livello di nanoscala possono determinare diverse modalità di interazione con altri materiali, conducendo a prodotti tecnologici innovativi. La ricerca e i passi avanti di NANOFIB hanno prodotto rapidi progressi nello stato di avanzamento.
Parole chiave
Elettrofilatura, nanofibra, ingegneria tissutale, soluzione polimerica, NANOFIB
