Nanofibras
La producción de fibras por electrohilado es de gran interés en muchos campos importantes tales como:
- Defensa y seguridad (protección química y biológica).
- Aplicaciones biomédicas (ingeniería de tejidos, aplicaciones de contacto con sangre de administración de vacunas dirigidas, diagnóstico médico e instrumentación, aplicaciones cosméticas y dentales).
- Ingeniería ambiental (diseño y desarrollo de biosensores para la detección y análisis de contaminantes orgánicos e inorgánicos en el ambiente) iv) biotecnología (membranas y filtro), tecnologías de la información y comunicación (GPS, procesadores de señales, equipos de comunicación).
- Energía (celdas de combustible) y generación de energía. 1–5.
El electrohilado es una técnica que permite la producción de fibras con diferentes diámetros (nm a um) y variadas morfologías (rebordeadas, lisas, core-shell, porosas). 3,6. Además, Las fibras electrohiladas tienen diversas características, de las que se destacan: estructura de alta porosidad, tamaño de poro pequeño, alta relación de superficie a volumen, alta permeabilidad a los gases, biocompatibilidad, naturaleza biodegradable y excelentes propiedades mecánicas. 1,7.
En el proceso de electrohilado, la producción de fibras es causada por la interacción de un campo eléctrico con un sustrato de polímero diluido en un solvente. 7–10.
En el proceso, se utiliza una solución de polímero dentro de una bomba de jeringa que permite el caudal a través de una aguja de diferentes diámetros. Posteriormente, se genera un alto voltaje en el rango de kV entre dos electrodos unidos en el cono y la placa colectora. El voltaje puede diferir según las características y propiedades físicas de la solución. 11–13.
Durante la variación de voltaje, la presión también se puede variar y la combinación de los dos parámetros permite la producción de fibras con características específicas. Posteriormente, la solución polimérica es evaporada por las fuerzas repulsivas de las moléculas cargadas antes de llegar a la placa colectora y finalmente con los parámetros adecuados se producen fibras electro hiladas.
Si quieres saber más de este interesante tema, puedes ingresar a alguna de las referencias que te dejamos abajo.
REFERENCIAS:
1. Vaseashta, A. Loaded Electrospun Nanofibers: Chemical and Biological Defense. in Nanostructures Materials for detection of CBRN (eds. Bonca, J. & Kruchinin, S.) 31–44 (2017). doi:10.1007/978-94-024-1304-5_4
2. Di Carli, M. et al. Electrospinning nanofibers as separators for lithium-ion batteries. AIP Conf. Proc. 2145, (2019).
3. Ramakrishna, S. et al. Electrospun nanofibers: Solving global issues. Mater. Today 9, 40–50 (2006).
4. Sadighzadeh, A., Valinejad, M., Gazmeh, A. & Rezaiefard, B. Synthesis of Polymeric Electrospun Nanofibers for Application in Waterproof-Breathable Fabrics. in POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE 143–149 (2016). doi:10.1002/pen
5. Kai, D., Liow, S. S. & Loh, X. J. Biodegradable polymers for electrospinning: Towards biomedical applications. Mater. Sci. Eng. C 45, 659–670 (2015).
6. Yao, C., Li, X. & Xinsong, T. Electrospinning and Crosslinking of Zein Nanofiber Mats. J. Appl. Polym. Sci. 116, 2658–2667 (2006).
7. Sahin, Y. M. et al. Production and characterization of electrospun fish sarcoplasmic protein based nanofibers. J. Food Eng. 222, 54–62 (2018).
8. Selling, G. W., Woods, K. K., Sessa, D. & Biswas, A. Electrospun zein fibers using glutaraldehyde as the crosslinking reagent: Effect of time and temperature. Macromol. Chem. Phys. 209, 1003–1011 (2008).
9. Nikbakht, M., Salehi, M., Rezaya, S. M. & Majidi, R. F. Various parameters in the preparation of chitosan/polyethylene oxide electrospun nanofibers containing Aloe vera extract for medical applications. in nanomedicine journal 7, 21–28 (2020).
10. Wei, L., Sun, R., Liu, C., Xiong, J. & Qin, X. Mass production of nanofibers from needleless electrospinning by a novel annular spinneret. Mater. Des. 179, 107885 (2019).
11. Sánchez, L., Rodriguez, L. & López, M. Electrospinning: la era de las nanofibras. Rev. Iberoam. Polímeros 14, 10–27 (2013).
12. Li, Z., Liu, R., Huang, Y. & Zhou, J. Effects of reversed arrangement of electrodes on electrospun nanofibers. J. Appl. Polym. Sci. 134, 1–8 (2017).
13. Deitzel, J. M., Kleinmeyer, J., Harris, D. & Beck Tan, N. C. The effect of processing variables on the morphology of electrospun. Polymer (Guildf). 42, 261–272 (2001).
