Name: Solution blow spinning di fibre polimeriche nano-composite per dispositivi di protezione individuale (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-03-18T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 8 s
Description: Scopri la tecnica di solution blow spinning per produrre fibre nanocomposite polimeriche con nanoparticelle di ossido di ferro. Questo metodo ottimizza i parametri chiave per applicazioni avanzate nei sistemi di protezione individuale.

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Gli autori desiderano ringraziare il signor Dwight D. Barry per i suoi importanti contributi alla fabbricazione dell'apparato di filatura a soffio in soluzione. Zois Tsinas e Ran Tao desiderano riconoscere il finanziamento del National Institute of Standards and Technology sotto i premi # 70NANB20H007 e # 70NANB15H112, rispettivamente.

NOTA: i dettagli relativi alle apparecchiature, alla strumentazione e ai prodotti chimici utilizzati in questa sezione sono disponibili nella tabella dei materiali. L'intero protocollo dovrebbe prima essere esaminato e approvato dal dipartimento di sicurezza istituzionale / personale per garantire che le procedure e i processi specifici dell'istituzione siano rispettati.
1. Preparazione della soluzione polimerica utilizzando il solvente appropriato
NOTA: Consultare le schede di sicurezza del produttore/fornitore e il dipartimento/personale addetto alla sicurezza dell'istituzione in merito ai dispositivi di protezione individuale (DPI) appropriati da utilizzare con ogni sostanza chimica/materiale.
<ol><li>Utilizzare una piccola spatola da laboratorio pulita e trasferire la quantità desiderata (ad esempio, ~ 2 g) di polimero secco (poli(stirene-butadiene-stirene)) in una fiala di vetro borosilicato pulita e vuota da 20 ml. Sigillare il flaconcino e conservare in condizioni ambientali di laboratorio. NOTA: La concentrazione selezionata per il poli(stirene-butadiene-stirene) nel tetraidrofurano (THF) era di circa 200 mg/ml. Questa concentrazione è usata come esempio in tutto questo protocollo; La concentrazione ottimale dipenderà dal sistema polimero/solvente utilizzato.</li>
	<li>Trasferire il flaconcino di vetro borosilicato contenente il campione di polimero in una cappa di fumi chimici e pipettare 10 mL ± 0,1 mL del solvente desiderato, in questo caso THF, nel flaconcino per ottenere la concentrazione desiderata nominalmente di 200 mg/ml.</li>
	<li>Sigillare il contenitore del solvente (THF) e trasferirlo nell'armadio di stoccaggio. Chiudere il flaconcino di vetro borosilicato contenente il campione di polimero/solvente con il coperchio fornito e montarlo con cura su un miscelatore/rotatore.</li>
	<li>Agitare la miscela a temperatura ambiente utilizzando un rotatore a 70 giri / min fino a quando il polimero si dissolve completamente nel solvente. NOTA: La soluzione appare limpida e trasparente dopo circa 60 minuti, denotando la completa dissoluzione del polimero.</li>
	<li>Trasferire la soluzione in una siringa di vetro borosilicato per analisi dei gas disciolti (DGA) per SBS. NOTA: Le soluzioni polimeriche possono essere conservate e utilizzate per un massimo di 72 ore, a condizione che la fiala di vetro borosilicato sia saldamente chiusa e che l'apertura sia avvolta utilizzando una pellicola di cera di paraffina. Tuttavia, le soluzioni devono essere agitate di nuovo prima di eseguire SBS.</li>
</ol>2. Determinazione della concentrazione critica di sovrapposizione del polimero mediante misurazione della viscosità
NOTA: questo passaggio viene fornito qui per determinare la concentrazione critica di sovrapposizione del polimero, che è un parametro importante che influisce sulla qualità e sulla morfologia complessive della fibra dopo SBS. Per informazioni dettagliate, vedere i risultati rappresentativi e le sezioni di discussione.
<ol><li>Preparare otto concentrazioni nominali (1 mg/ml, 3 mg/ml, 5 mg/ml, 10 mg/ml, 20 mg/ml, 30 mg/ml, 40 mg/ml, 50 mg/ml) della soluzione polimerica in THF con un volume approssimativo di 10 ml. Seguire la stessa procedura utilizzata nei passaggi 1.1 e 1.2 per preparare le soluzioni.</li>
	<li>Preparare il reometro per le misurazioni. NOTA: I controlli di calibrazione e verifica di routine per coppia, forza normale e angolo di fase devono essere eseguiti sul reometro prima della seguente procedura di configurazione.<ol><li>Installare il dispositivo di controllo ambientale sul reometro per il controllo della temperatura.</li>
		<li>Installare la geometria del reometro, cioè cilindri concentrici incassati sul reometro. In primo luogo, inserire e installare la geometria inferiore (tazza) nel dispositivo di controllo ambientale e quindi la geometria superiore (bob) sull'albero del trasduttore.</li>
		<li>Tara forza e coppia normali utilizzando il touch screen dello strumento. Azzerare lo spazio geometrico utilizzando la funzione di controllo del gap del software del reometro. Sollevare il palco per fornire spazio sufficiente per il caricamento del campione.</li>
	</ol></li>
	<li>Caricare la soluzione polimerica nella tazza utilizzando una pipetta di vetro borosilicato monouso di alta qualità (volume minimo del campione per la geometria ~ 7 ml). Impostare lo spazio sullo spazio operativo (3,6 mm) per la misurazione.</li>
	<li>Eseguire un test di sweep della velocità di taglio da circa 10 s-1 a 100 s-1 a circa 25 °C. Attivare la funzione di rilevamento dello stato stazionario nel software del reometro.</li>
	<li>Esportare la tabella dei risultati e calcolare il valore medio delle viscosità di taglio stazionario.</li>
	<li>Tracciare i valori medi di viscosità in funzione della concentrazione del polimero.</li>
</ol>3. Preparazione della soluzione polimerica/dispersione di nanoparticelle
NOTA: Per preparare una soluzione polimerica con nanoparticelle (NP) aggiunte, lavorare all'interno di una cappa nano-involucro (particolato-filtrato ad alta efficienza).
<ol><li>Utilizzare una piccola spatola da laboratorio pulita e pesare la quantità necessaria (ad esempio, ~ 0,01 g) di polvere NP secca, ad esempio ossido di ferro (Fe3O4) NP, in un flaconcino di vetro borosilicato pulito da 20 ml.</li>
	<li>Aggiungere il volume desiderato (ad esempio, nominalmente 10 ml) di solvente (ad esempio, THF) utilizzando una pipetta di vetro borosilicato monouso e tappare il flaconcino di vetro borosilicato contenente la miscela NP/solvente utilizzando il coperchio fornito.</li>
	<li>Trasferire il campione in un miscelatore a vortice e agitare accuratamente a temperatura ambiente a 3.000 giri/min fino a quando le NP non sono più visibili nella parte inferiore del flaconcino. Trasferire immediatamente la fiala con il campione in un sonicatore da bagno per garantire la piena dispersione delle nanoparticelle. Per evitare che il campione si riscaldi, sonicare la dispersione in intervalli di ~ 30 minuti, aspettando 2-5 minuti tra ogni fase di sonicazione.</li>
	<li>Successivamente, lavorando all'interno di una cappa chimica, pesare e aggiungere la quantità desiderata (ad esempio, ~ 2 g) di polimero (ad esempio, stirene-butadiene-stirene-blocco-copolimero) nella dispersione NP. Sigillare il flaconcino di vetro borosilicato con il coperchio fornito e montarlo saldamente su un rotatore per la miscelazione a 70 giri / min a temperatura ambiente.</li>
	<li>Mescolare accuratamente il campione di polimero/NP/solvente per circa 60 minuti o fino a completa dissoluzione del polimero. NOTA: Dopo la miscelazione, il campione appare come un liquido viscoso con NP uniformemente disperse e non sono visibili grandi aggregati o precipitati.</li>
	<li>Infine, trasferire la miscela in una siringa di vetro borosilicato DGA per SBS. NOTA: Non è consigliabile conservare le soluzioni NP polimeriche prima della SBS a causa della potenziale agglomerazione o destabilizzazione della dispersione.</li>
</ol>4. Processo di filatura del soffiaggio della soluzione (SBS)
NOTA: i DPI suggeriti per questo processo includono occhiali protettivi, camice da laboratorio e guanti in nitrile; questi devono essere indossati prima di installare l'apparato SBS. La configurazione e il processo devono essere eseguiti all'interno di una cappa chimica. L'apparato SBS è costituito da un'unità aerografo commerciale dotata di un ugello interno da 0,3 mm (per la soluzione polimerica) e un'apertura della testa di 1 mm (per il gas), un sistema di pompe a siringa, un collettore, una bombola di gas di azoto pressurizzato (N2) e un involucro in alluminio. L'ugello interno sporge di circa 0,5 mm dall'apertura della testa dell'aerografo. I dettagli sull'installazione di Small Business Server sono riportati nella Figura 1.
<ol><li>Innanzitutto, regolare l'altezza e l'angolazione dell'aerografo per allinearlo al centro del substrato selezionato (vetrino da microscopio) collegato al collettore e fissarlo in posizione. Assicurarsi che la bombola del gas sia fissata correttamente al suo supporto a parete. Quindi, collegare l'ingresso del gas dell'aerografo alla bombola di gas pressurizzata N2 .</li>
	<li>Accendere la valvola principale sulla bombola del gas e regolare lentamente la pressione utilizzando la valvola regolatrice del gas collegata mentre si monitora il manometro per ottenere il flusso desiderato. Assicurarsi che vi sia un flusso libero e senza ostacoli attraverso il sistema e ascoltare attentamente eventuali perdite di gas nei punti di connessione. Utilizzare una soluzione di acqua e sapone per indagare ulteriormente su potenziali perdite e, se necessario, applicare nastro in politetrafluoroetilene (PTFE) ai raccordi per eliminare eventuali perdite. Quando il flusso di gas è regolato correttamente, chiudere la valvola principale sulla bombola del gas per arrestare il flusso di gas.</li>
	<li>Fissare il substrato sul collettore usando la morsa attrezzata. Regolare l'altezza del collettore per allinearlo perpendicolarmente alla direzione e al modello di spruzzatura dell'aerografo in modo che il materiale venga depositato sul substrato.</li>
	<li>Quindi, far scorrere il collettore nella sua posizione più lontana dall'ugello dell'aerografo per aiutare a identificare la distanza di lavoro ottimale (separazione tra ugello e substrato) nei passaggi successivi.</li>
	<li>Lavorando all'interno del cappuccio chimico, trasferire con cautela la miscela di polimeri/NP/solventi preparata dal flaconcino di vetro borosilicato a una siringa di vetro borosilicato DGA da 10 mL dotata di un ago in acciaio inossidabile.</li>
	<li>Rimuovere eventuali bolle d'aria dal campione tenendo la siringa con l'ago rivolto verso l'alto, picchiettando delicatamente la siringa e premendo lentamente lo stantuffo per spostare l'aria in eccesso. Staccare l'ago e collegare la siringa all'unità della pompa della siringa. Fissare la siringa e collegare il tubo in PTFE proveniente dall'uscita della siringa all'ingresso appropriato sull'aerografo.</li>
	<li>Quindi, selezionare la velocità di iniezione desiderata dal menu dell'unità siringa-pompa (ad esempio, 0,5 mL/min) e aprire lentamente la valvola principale sulla bombola del gas N 2 per consentire a N2 di fluire attraverso l'aerografo. Avviare immediatamente l'unità siringa-pompa per erogare la miscela polimero/NP/solvente e avviare il processo di spruzzatura.</li>
	<li>Osservare attentamente il modello di spruzzatura sull'ugello di spruzzatura e assicurarsi che non siano presenti zoccoli o intasamenti parziali. Aumentare o diminuire in modo incrementale la velocità di iniezione fino a quando la soluzione viene spruzzata liberamente. NOTA: velocità di iniezione molto basse o alte sono soggette a intasamento. La velocità di iniezione ottimale è una funzione della viscosità della soluzione e può essere necessario regolare per le concentrazioni alte o basse della soluzione polimerica.</li>
	<li>Quindi, regolare la posizione del collettore sulla distanza di lavoro desiderata per il sistema polimero/solvente utilizzato per consentire l'evaporazione del solvente facendolo scorrere verso l'aerografo fino a quando il materiale non si deposita sul substrato. NOTA: Se il collettore è troppo vicino all'ugello di spruzzatura dell'aerografo, un tempo di evaporazione insufficiente comporterà il deposito di una soluzione polimerica liquida sul substrato. Se il collettore è troppo lontano, sul substrato si depositerà materiale molto limitato o assente. Per le soluzioni di poli(stirene-butadiene-stirene) in THF, la distanza di lavoro appropriata è compresa tra 8 cm e 12 cm.</li>
	<li>Quando la quantità desiderata di materiale viene depositata sul substrato, arrestare prima l'unità della pompa a siringa, quindi chiudere immediatamente la valvola principale sulla bombola del gas N2 .</li>
</ol>5. Analisi dei tappetini in fibra SBS da parte di SEM
<ol><li>Utilizzare uno sputter coater per rivestire i tappetini in fibra con un materiale conduttivo come Au/Pd per mitigare gli effetti di carica superficiale sotto il fascio di elettroni. NOTA: uno spessore del rivestimento di 4-5 nm sarà sufficiente.</li>
	<li>Caricare i campioni di tappetini in fibra in un SEM e visualizzarli utilizzando una tensione accelerata di 2-5 kV e una corrente di 0,1-0,2 nA. Applicare le impostazioni di neutralizzazione della carica per contrastare gli effetti di ricarica, se necessario.</li>
	<li>Utilizzare un rilevatore di elettroni secondario o un rilevatore di elettroni retrodiffusi per catturare diverse caratteristiche dei materiali in fibra.</li>
	<li>Utilizzare un rivelatore a dispersione di energia (EDS) per separare i raggi X caratteristici di diversi elementi in uno spettro di energia che consentirà la determinazione della presenza di ferro (Fe), indicativo di NP di ossido di ferro incorporate all'interno delle stuoie di fibre polimeriche.</li>
</ol>

<ol><li>Lee, B. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Penetration+failure+mechanisms+of+armor-grade+fiber+composites+under+impact%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Composite+Materials%22%5BJournal%5D)">Penetration failure mechanisms of armor-grade fiber composites under impact.</a> Journal of Composite Materials. 35 (18), 1605-1633 (2001).</li>
<li>Prevorsek, D. C., Kwon, Y. D., Chin, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+the+temperature+rise+in+the+projectile+and+extended+chain+polyethylene+fiber+composite+armor+during+ballistic+impact+and+penetration%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer+Engineering+and+Science%22%5BJournal%5D)">Analysis of the temperature rise in the projectile and extended chain polyethylene fiber composite armor during ballistic impact and penetration.</a> Polymer Engineering and Science. 34 (2), 141-152 (1994).</li>
<li>U.S. Patent. , 7,148,162 (2006).</li>
<li>U.S. Patent. , 5,437,905 (1995).</li>
<li>Flexible multi-layered armor. Patent No. WO/1989. , 001125 (1989).</li>
<li>Cena, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((BSCCO+superconductor+micro%2Fnanofibers+produced+by+solution+blow-spinning+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Ceramics+International%22%5BJournal%5D)">BSCCO superconductor micro/nanofibers produced by solution blow-spinning technique.</a> Ceramics International. 43 (10), 7663-7667 (2017).</li>
<li>Miller, C. L., Stafford, G., Sigmon, N., Gilmore, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conductive+nonwoven+carbon+nanotube-PLA+composite+nanofibers+towards+wound+sensors+via+solution+blow+spinning%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Nanobioscience%22%5BJournal%5D)">Conductive nonwoven carbon nanotube-PLA composite nanofibers towards wound sensors via solution blow spinning.</a> IEEE Transactions on Nanobioscience. 18 (2), 244-247 (2019).</li>
<li>Iorio, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conformational+changes+on+PMMA+induced+by+the+presence+of+TiO+2+nanoparticles+and+the+processing+by+Solution+Blow+Spinning%5BTitle%5D)+AND+%22Colloid+and+Polymer+Science%22%5BJournal%5D)">Conformational changes on PMMA induced by the presence of TiO 2 nanoparticles and the processing by Solution Blow Spinning.</a> Colloid and Polymer Science. 296 (3), 461-469 (2018).</li>
<li>Martínez-Sanz, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antimicrobial+poly+%28lactic+acid%29-based+nanofibres+developed+by+solution+blow+spinning%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nanoscience+and+Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Antimicrobial poly (lactic acid)-based nanofibres developed by solution blow spinning.</a> Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 15 (1), 616-627 (2015).</li>
<li>Wang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+flexible+indium+tin+oxide+nanofiber+transparent+electrodes+by+blow+spinning%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+and+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Highly flexible indium tin oxide nanofiber transparent electrodes by blow spinning.</a> ACS Applied Materials and Interfaces. 8 (48), 32661-32666 (2016).</li>
<li>Greenhalgh, R. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hybrid+sol-gel+inorganic%2Fgelatin+porous+fibres+via+solution+blow+spinning%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Science%22%5BJournal%5D)">Hybrid sol-gel inorganic/gelatin porous fibres via solution blow spinning.</a> Journal of Materials Science. 52 (15), 9066-9081 (2017).</li>
<li>Gonzalez-Abrego, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesoporous+titania+nanofibers+by+solution+blow+spinning%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Sol-Gel+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Mesoporous titania nanofibers by solution blow spinning.</a> Journal of Sol-Gel Science and Technology. 81 (2), 468-474 (2017).</li>
<li>Oliveira, J. E., Zucolotto, V., Mattoso, L. H., Medeiros, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-walled+carbon+nanotubes+and+poly+%28lactic+acid%29+nanocomposite+fibrous+membranes+prepared+by+solution+blow+spinning%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nanoscience+and+Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Multi-walled carbon nanotubes and poly (lactic acid) nanocomposite fibrous membranes prepared by solution blow spinning.</a> Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 12 (3), 2733-2741 (2012).</li>
<li>Medeiros, E. S., Glenn, G. M., Klamczynski, A. P., Orts, W. J., Mattoso, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solution+blow+spinning%3A+A+new+method+to+produce+micro-and+nanofibers+from+polymer+solutions%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Polymer+Science%22%5BJournal%5D)">Solution blow spinning: A new method to produce micro-and nanofibers from polymer solutions.</a> Journal of Applied Polymer Science. 113 (4), 2322-2330 (2009).</li>
<li>Vasireddi, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solution+blow+spinning+of+polymer%2Fnanocomposite+micro-%2Fnanofibers+with+tunable+diameters+and+morphologies+using+a+gas+dynamic+virtual+nozzle%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Solution blow spinning of polymer/nanocomposite micro-/nanofibers with tunable diameters and morphologies using a gas dynamic virtual nozzle.</a> Scientific Reports. 9 (1), 1-10 (2019).</li>
<li>Tutak, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+support+of+bone+marrow+stromal+cell+differentiation+by+airbrushed+nanofiber+scaffolds%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The support of bone marrow stromal cell differentiation by airbrushed nanofiber scaffolds.</a> Biomaterials. 34 (10), 2389-2398 (2013).</li>
<li>Daristotle, J. L., Behrens, A. M., Sandler, A. D., Kofinas, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+the+fundamental+principles+and+applications+of+solution+blow+spinning%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+and+Interfaces%22%5BJournal%5D)">A review of the fundamental principles and applications of solution blow spinning.</a> ACS Applied Materials and Interfaces. 8 (51), 34951-34963 (2016).</li>
<li>Hofmann, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+nozzle+device+for+ultrafine+fiber+solution+blow+spinning+with+precise+diameter+control%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Microfluidic nozzle device for ultrafine fiber solution blow spinning with precise diameter control.</a> Lab on a Chip. 18 (15), 2225-2234 (2018).</li>
<li>Behrens, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+deposition+of+PLGA+nanofibers+via+solution+blow+spinning%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Macro+Letters%22%5BJournal%5D)">In situ deposition of PLGA nanofibers via solution blow spinning.</a> ACS Macro Letters. 3 (3), 249-254 (2014).</li>
<li>Vural, M., Behrens, A. M., Ayyub, O. B., Ayoub, J. J., Kofinas, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sprayable+elastic+conductors+based+on+block+copolymer+silver+nanoparticle+composites%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Sprayable elastic conductors based on block copolymer silver nanoparticle composites.</a> ACS Nano. 9 (1), 336-344 (2015).</li>
<li>Srinivasan, S., Chhatre, S. S., Mabry, J. M., Cohen, R. E., McKinley, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solution+spraying+of+poly+%28methyl+methacrylate%29+blends+to+fabricate+microtextured%2C+superoleophobic+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">Solution spraying of poly (methyl methacrylate) blends to fabricate microtextured, superoleophobic surfaces.</a> Polymer. 52 (14), 3209-3218 (2011).</li>
<li>Flory, P. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFlory%2C+PJ+%22Principles+of+polymer+chemistry%22">Principles of polymer chemistry</a>. , Cornell University Press. (1953).</li>
<li>Palangetic, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dispersity+and+spinnability%3A+Why+highly+polydisperse+polymer+solutions+are+desirable+for+electrospinning%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">Dispersity and spinnability: Why highly polydisperse polymer solutions are desirable for electrospinning.</a> Polymer. 55 (19), 4920-4931 (2014).</li>
<li>Ying, Q., Chu, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Overlap+concentration+of+macromolecules+in+solution%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Overlap concentration of macromolecules in solution.</a> Macromolecules. 20 (2), 362-366 (1987).</li>
<li>Haro-Pérez, C., Andablo-Reyes, E., Díaz-Leyva, P., Arauz-Lara, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microrheology+of+viscoelastic+fluids+containing+light-scattering+inclusions%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+E%22%5BJournal%5D)">Microrheology of viscoelastic fluids containing light-scattering inclusions.</a> Physical Review E. 75 (4), 041505(2007).</li>
<li>Thiele, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+development+drug+formulation+on+a+chip%3A+Fabrication+of+nanoparticles+using+a+microfluidic+spray+dryer%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Early development drug formulation on a chip: Fabrication of nanoparticles using a microfluidic spray dryer.</a> Lab on a Chip. 11 (14), 2362-2368 (2011).</li>
<li>Zhao, J., Xiong, W., Yu, N., Yang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous+jetting+of+alginate+microfiber+in+atmosphere+based+on+a+microfluidic+chip%5BTitle%5D)+AND+%22Micromachines%22%5BJournal%5D)">Continuous jetting of alginate microfiber in atmosphere based on a microfluidic chip.</a> Micromachines. 8 (1), 8(2017).</li>
<li>Jun, Y., Kang, E., Chae, S., Lee, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+spinning+of+micro-and+nano-scale+fibers+for+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Microfluidic spinning of micro-and nano-scale fibers for tissue engineering.</a> Lab on a Chip. 14 (13), 2145-2160 (2014).</li>
<li>Weng, B., Xu, F., Salinas, A., Lozano, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mass+production+of+carbon+nanotube+reinforced+poly+%28methyl+methacrylate%29+nonwoven+nanofiber+mats%5BTitle%5D)+AND+%22Carbon%22%5BJournal%5D)">Mass production of carbon nanotube reinforced poly (methyl methacrylate) nonwoven nanofiber mats.</a> Carbon. 75, 217-226 (2014).</li>
<li>Barton, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solubility+parameters%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Solubility parameters.</a> Chemical Reviews. 75 (6), 731-753 (1975).</li>
</ol>

La descrizione completa delle procedure utilizzate in questo documento richiede l'identificazione di alcuni prodotti commerciali e dei loro fornitori. L'inclusione di tali informazioni non deve in alcun modo essere interpretata come un'indicazione che tali prodotti o fornitori sono approvati dal NIST o sono raccomandati dal NIST o che sono necessariamente i migliori materiali, strumenti, software o fornitori per gli scopi descritti.

Il metodo qui descritto fornisce un protocollo per la produzione di tappetini in fibra nanocomposita di elastomero polimerico tramite una tecnica relativamente nuova nota come rotazione a soffio in soluzione. Questa tecnica consente la fabbricazione di fibre su scala nanometrica e presenta diversi vantaggi rispetto ad altre tecniche consolidate, come il processo di elettrofilatura, in quanto può essere eseguita sotto pressione atmosferica e temperatura ambiente27. Inoltre, SBS non è altamente susc...

Molti sistemi di armatura leggera, balistica e protettiva sono attualmente costruiti utilizzando fibre polimeriche ad alto modulo e ad alta resistenza, come le fibre orientate in polietilene ad altissima massa molare o le arramidi, che forniscono un'eccezionale resistenza balistica 1,2. Queste fibre sono utilizzate in combinazione con un materiale di resina elastica (legante) che può penetrare fino al livello del filamento e fissare le fibre in una configurazione 0°/90° per formare un laminato unidirezionale non tessuto. La percentuale della resina di elastomero polimerico (legante) non deve superare il 13% del peso totale del laminato unidirezionale per mantenere l'integrità strutturale e le proprietà antibalistiche della struttura del laminato 3,4. Il legante è un componente molto importante dell'armatura in quanto mantiene le fibre ad alta resistenza correttamente orientate e strettamente imballate all'interno di ogni strato laminato3. I materiali elastomerici comunemente usati come leganti nelle applicazioni di armature antiproiettile hanno un modulo di trazione molto basso (ad esempio, ~ 17,2 MPa a ~ 23 ° C), bassa temperatura di transizione vetrosa (preferibilmente inferiore a -50 ° C), allungamento molto elevato a rottura (fino al 300%) e devono dimostrare eccellenti proprietà adesive5.
Per migliorare le prestazioni di questi elastomeri polimerici, SBS è stato eseguito per creare materiali elastomerici fibrosi che possono essere utilizzati come leganti nelle applicazioni di armature. SBS è una tecnica relativamente nuova e versatile che consente l'uso di diversi sistemi polimeri/solventi e la creazione di diversi prodotti finali 6,7,8,9,10,11,12,13. Questo semplice processo comporta la rapida (10 volte la velocità di elettrofilatura) deposizione di fibre conformi su substrati planari e non planari per fabbricare fogli o reti di fibre che comprendono scale di lunghezza nano e micro 14,15,16,17,18. I materiali SBS hanno numerose applicazioni in prodotti medici, filtri dell'aria, dispositivi di protezione, sensori, elettronica ottica e catalizzatori14,19,20. Lo sviluppo di fibre di piccolo diametro può aumentare drasticamente il rapporto superficie/volume, che è molto importante per diverse applicazioni, specialmente nel campo dei dispositivi di protezione individuale. Il diametro e la morfologia delle fibre generate da SBS dipendono dalla massa molare del polimero, dalla concentrazione del polimero nella soluzione, dalla viscosità della soluzione, dalla portata della soluzione polimerica, dalla pressione del gas, dalla distanza di lavoro e dal diametro dell'ugello di spruzzatura14,15,17.
Una caratteristica importante dell'apparato SBS è l'ugello di spruzzatura costituito da un ugello interno e uno concentrico esterno. Il polimero disciolto in un solvente volatile viene pompato attraverso l'ugello interno mentre un gas pressurizzato scorre attraverso l'ugello esterno. Il gas ad alta velocità che esce dall'ugello esterno induce il taglio della soluzione polimerica che scorre attraverso l'ugello interno. Ciò forza la soluzione a formare una forma conica quando esce dall'ugello di spruzzatura. Quando la tensione superficiale sulla punta del cono viene superata, viene espulso un flusso sottile di soluzione polimerica e il solvente evapora rapidamente causando la fusione e il deposito di filamenti polimerici come fibre polimeriche. La formazione di una struttura fibrosa, quando il solvente evapora, dipende fortemente dalla massa molare del polimero e dalla concentrazione della soluzione. Le fibre sono formate dall'entanglement della catena, quando le catene polimeriche in soluzione iniziano a sovrapporsi a una concentrazione nota come concentrazione critica di sovrapposizione (c *). Pertanto, è necessario lavorare con soluzioni polimeriche al di sopra del c* del sistema polimero/solvente selezionato. Inoltre, una strategia semplice per raggiungere questo obiettivo è scegliere polimeri con massa molare relativamente elevata. I polimeri con massa molare più elevata hanno aumentato i tempi di rilassamento del polimero, che è direttamente correlato ad un aumento della formazione di strutture fibrose, come descritto nella letteratura21. Poiché molti dei parametri utilizzati in SBS sono fortemente correlati, l'obiettivo di questo lavoro è quello di fornire una guida per sviluppare nanocompositi in fibra polimerica sintonizzabili e flessibili da utilizzare come alternative ai tipici materiali leganti presenti nelle applicazioni di armature incorporando nanoparticelle nella matrice fibrosa-elastomero polimerico.

<table><tbody><tr><td>Morsa da 45 mm per utensili,</td><td>Tormach Inc.</td><td>32547</td><td>Per fissare il substrato sul collettore</td></tr><tr><td>ARES-G2 Reometro</td><td>TA Instruments</td><td>401000.501</td><td>Reometro</td></tr><tr><td>Branson Ultrasonics M Series - Bagno di pulizia ad ultrasuoni</td><td>Fisher Scientific</td><td>15-336-100</td><td>Per disperdere le nanoparticelle</td></tr><tr><td>Cadence Science&nbsp; Siringa intercambiabile Micro-Mate</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-825-2A</td><td>Siringa in vetro 5mL in 1/5mL, punta Luer Lock</td></tr><tr><td>Cappuccio chimico</td><td>Qualsiasi azienda</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Corning - Pipetta monouso in vetro Pasteur</td><td>Sigma</td><td>Aldrich CLS7095D5X-200EA</td><td>DWK non sterile</td></tr><tr><td>Life Sciences&nbsp; Wheaton - Fiala di Scintillazione in Vetro</td><td>Fisher Scientific</td><td>03-341-25G</td><td>20 mL con tappo</td></tr><tr><td>FEI Quanta 200 Microscopio Elettronico a Scansione (SEM)</td><td>FEI</td><td></td><td>Per campioni di imaging</td></tr><tr><td>Ossido di ferro Nanopolvere/Nanoparticelle</td><td>US Research Nanomaterials, inc.</td><td>US3320</td><td>Fe3O4, 98%, 20-3- nm, Rivestito in olio siliconico</td></tr><tr><td>KD Scientific Lega 100 Pompa a siringa singola</td><td>Sigma Aldrich</td><td>Z401358-1EA</td><td>Pompa per infusione a siringa singola</td></tr><tr><td>Master Aerografo - Modello S68</td><td>TCP Global</td><td>MAS S68</td><td>Diametro ugello/ago: 0,35 mm</td></tr><tr><td>Mettler Toledo AB265-S/FACT Bilancia</td><td>Cole-Parmer Scientific</td><td>EW-11333-14</td><td>Per pesare polimero e&nbsp; Regolatore</td></tr><tr><td>di gas Nanoparticelle N2</td><td>Qualsiasi azienda</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nanoenclosure</td><td>Qualsiasi azienda</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microscopia ottica Vetrini</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-550-A3</td><td>Utilizzato come substrato per la deposizione di stuoie in fibra</td></tr><tr><td>OSP Bob scanalato 402796.902</td><td></td><td></td><td>Bob, geometria superiore</td></tr><tr><td>OSP Tazza a doppia fessura scanalata, 34 mm</td><td>TA Strumenti</td><td>402782.901</td><td>Tazza a doppia parete, geometria inferiore</td></tr><tr><td>Oxford BenchMate Digital Vortex</td><td>Mixer Pipetta</td><td>VM-D</td><td>Nominale fino a 4.200 giri/min, per soluzioni</td></tr><tr><td>di miscelazione Oxford Benchmate Tube Roller</td><td>Pipette</td><td>OTR-24DR</td><td>Miscelatore/rotatore per campioni</td></tr><tr><td>Polistirene-blocco-polibutadiene-polistirene</td><td>Sigma Aldrich</td><td>432490-1KG</td><td>stirene 30 wt. %, Mw ~ 185.000 g/mol</td></tr><tr><td>Esemplare di tronchetto di perno SEM Ted</td><td>Pella Inc.</td><td>16119</td> Spatola da <td>18 mm di diametro x 8 mm di altezza</td></tr><tr><td></td><td>VWR</td><td>82027-532</td><td>Per caricare i materiali di prova</td></tr><tr><td>Tetraidrofurano (THF)</td><td>Fisher Scientific</td><td>T425-1</td><td>solvente, grado HPLC</td></tr><tr><td>TRIOS</td><td>TA Instruments</td><td>v4.3.1.39215</td><td>Software per reometro</td></tr></tbody></table>

solution blow spinning di fibre polimeriche nano-composite per dispositivi di protezione individuale

Solution Blow Spinning of Polymeric Nano-Composite Fibers for Personal Protective Equipment

I sistemi di armature protettive leggeri sono tipicamente costituiti da fibre polimeriche ad alto modulo (>109 MPa) e ad alta resistenza tenute in posizione con un materiale di resina elastica (legante) per formare un laminato unidirezionale non tessuto. Mentre sforzi significativi si sono concentrati sul miglioramento delle proprietà meccaniche delle fibre ad alta resistenza, poco lavoro è stato intrapreso per migliorare le proprietà dei materiali leganti. Per migliorare le prestazioni di questi leganti polimerici elastomerici, è stato utilizzato un processo di fabbricazione relativamente nuovo e semplice, noto come rotazione per soffiaggio in soluzione. Questa tecnica è in grado di produrre fogli o nastri di fibre con diametri medi che vanno dalla nanoscala alla microscala. Per raggiungere questo obiettivo, un apparato SBS (solution blow spinning) è stato progettato e costruito in laboratorio per fabbricare tappetini in fibra non tessuta da soluzioni di elastomero polimerico.
In questo studio, un materiale legante comunemente usato, un copolimero a blocchi stirene-butadiene-stirene disciolto in tetraidrofurano, è stato utilizzato per produrre tappetini in fibra nanocomposita aggiungendo nanoparticelle metalliche (NP), come NP di ossido di ferro, che sono state incapsulate con olio di silicio e quindi incorporate nelle fibre formate tramite il processo SBS. Il protocollo descritto in questo lavoro discuterà gli effetti dei vari parametri critici coinvolti nel processo SBS, tra cui la massa molare del polimero, la selezione del solvente termodinamicamente appropriato, la concentrazione del polimero in soluzione e la pressione del gas di trasporto per aiutare altri a eseguire esperimenti simili, oltre a fornire indicazioni per ottimizzare la configurazione della configurazione sperimentale. L'integrità strutturale e la morfologia delle stuoie in fibra non tessuta risultanti sono state esaminate utilizzando la microscopia elettronica a scansione (SEM) e l'analisi a raggi X elementare tramite spettroscopia a raggi X a dispersione di energia (EDS). L'obiettivo di questo studio è valutare gli effetti dei vari parametri sperimentali e delle selezioni dei materiali per ottimizzare la struttura e la morfologia dei tappetini in fibra SBS.

In questo studio, stuoie di fibra non tessuta costituite da fibre di poli(stirene-butadiene-stirene) su scala nano e micro, sono state sintetizzate con e senza la presenza di NP di ossido di ferro. Per formare le fibre, i parametri SBS devono essere accuratamente selezionati per il sistema polimero/solvente utilizzato. La massa molare del polimero disciolto e la concentrazione della soluzione sono fondamentali nel controllo della morfologia delle strutture prodotte dal processo SBS. In questo studio è stato utilizzato un...

L'obiettivo principale di questo studio è quello di descrivere un protocollo per preparare tappeti in fibra polimerica con morfologia coerente tramite solution blow spinning (SBS). Miriamo a utilizzare SBS per sviluppare nanocompositi in fibra polimerica nuovi, sintonizzabili e flessibili per varie applicazioni, compresi i materiali protettivi, incorporando nanoparticelle in una matrice polimero-elastomero.

Solution blow spinning di fibre polimeriche nano-composite per dispositivi di protezione individuale

Light-weight, protective armor systems typically consist of high modulus (&#62;109 MPa) and high-strength polymeric fibers held in place with an elastic ...

Questo protocollo di auto-definizione copre alcuni dei parametri e delle fasi più importanti coinvolti nella filatura per soffiaggio in soluzione di fibre nano composite polimeriche, tra cui la selezione della massa molare polimerica di solventi termodinamicamente appropriati, la concentrazione polimerica in soluzione, l'incorporazione di nanomateriali, la pressione del gas vettore e la distanza di lavoro. SPS è una tecnica relativamente nuova che offre una grande versatilità rispetto al sistema a solvente polimerico e al prodotto finale. Inoltre, può essere utilizzato per depositare rapidamente fibre formali su substrati planari e non planari e creare sit o reti di fibre di entrambi i diametri nano e microscala.L'obiettivo di questo lavoro è fornire una guida per sviluppare nano compositi in fibra polimerica sintonizzabili e flessibili che possono essere utilizzati come alternative ai tipici materiali leganti presenti nelle applicazioni di armature incorporando nano particelle nella matrice di elastomero polimerico della fibra. Attualmente, non ci sono sistemi disponibili in commercio o procedure operative standard per eseguire una rotazione del colpo di soluzione su fibre nano composite polimeriche sintonizzabili. La dimostrazione delle nostre particelle e apparecchiature potrebbe aiutare altri a sviluppare efficacemente il proprio processo per la loro applicazione.Per iniziare, trasferire la quantità desiderata del polimero secco in una fiala di vetro borosilicato da 20 millilitri pulita usando una piccola spatola. Inserire il flaconcino nella cappa aspirante chimica e aggiungere circa 10 millilitri di tetraidrofurano per ottenere una concentrazione di 200 milligrammi per millilitro. Quindi chiudere il flaconcino e posizionarlo sul miscelatore o sul rotatore.Aggiungere polvere di nanoparticelle di ossido di ferro secco in una fiala di vetro pulita da 20 millilitri. Quindi aggiungere 10 millilitri di tetraidrofurano nella fiala e chiuderla. Agitare accuratamente il campione sul miscelatore a vortice fino a quando le nanoparticelle diventano invisibili sul fondo della fiala e quindi sonicare il campione per circa 30 minuti con un intervallo da due a cinque minuti tra ogni sonicazione, per garantire la completa dispersione delle nanoparticelle ed evitare il riscaldamento del campione.Aggiungere il polimero nella dispersione di nanoparticelle all'interno del cappuccio chimico e sigillare il flaconcino. Quindi mescolarlo sul rotatore a 70 RPM per 60 minuti a temperatura ambiente fino a quando il polimero si dissolve completamente. Regolare l'altezza e l'angolazione dell'aerografo per allinearlo al centro del vetrino del microscopio di vetro fissato al collettore e fissato in posizione.Assicurarsi che la bombola del gas sia fissata correttamente al suo supporto a parete e collegare l'ingresso del gas dell'aerografo alla bombola di gas pressurizzato di azoto. Accendere la valvola principale della bombola del gas e regolare lentamente la pressione per ottenere il flusso desiderato. Quindi chiudere la valvola principale.Fissare il substrato sul collettore utilizzando la morsa attrezzata e regolare l'altezza del collettore per allineare perpendicolarmente alla direzione e al modello di spruzzatura dell'aerografo per depositare il materiale sul substrato. Identificare la distanza di lavoro ottimale facendo scorrere il collettore nella sua posizione più lontana dall'ugello dell'aerografo. Trasferire la miscela di solvente di nanoparticelle polimeriche in una siringa di vetro borosilicato per analisi dei gas disciolti dotata di un ago in acciaio inossidabile.Rimuovere eventuali bolle d'aria dal campione tenendo la siringa con l'ago rivolto verso l'alto e picchiettando delicatamente la siringa, quindi premere lentamente lo stantuffo per spostare l'aria in eccesso. Staccare l'ago, collegare la siringa all'unità pompa della siringa e fissare la siringa. Collegare il tubo in PTFE proveniente dall'uscita della siringa all'ingresso appropriato sull'aerografo e selezionare la velocità di iniezione desiderata dal menu dell'unità pompa della siringa.Aprire la valvola principale sulla bombola del gas di azoto affinché l'azoto gassoso fluisca attraverso l'aerografo e avviare il processo di spruzzatura avviando l'unità della pompa a siringa per erogare la miscela di solvente di nanoparticelle polimeriche. Osservare il modello di spruzzatura e assicurarsi che non ci siano zoccoli. Aumentare o diminuire in modo incrementale la velocità di iniezione fino a quando la soluzione viene spruzzata liberamente.Regolare la posizione del collettore per l'evaporazione del solvente facendolo scorrere verso l'aerografo fino a quando la quantità desiderata di materiale si deposita sul substrato. Quindi arrestare l'unità della pompa a siringa e chiudere la valvola principale della bombola del gas azoto. Alla concentrazione critica le bobine polimeriche disciolte iniziano a sovrapporsi l'una all'altra e causano entanglement.I valori calcolati e previsti sperimentalmente della concentrazione critica erano simili. Pertanto, è stata utilizzata una concentrazione di polimero superiore alla concentrazione critica per il processo di filatura del soffiaggio della soluzione. È stato studiato l'effetto di diverse concentrazioni di polimeri sulla morfologia del tappeto di fibre ed è stato osservato che le sfere polimeriche indesiderate erano presenti a concentrazioni polimeriche di sovrapposizione inferiori e vicine alle critiche.Le fibre incontaminate e morfologicamente lisce sono state ottenute a concentrazioni polimeriche superiori alla concentrazione critica. A basso ingrandimento il tappetino in fibra generato da un'alta concentrazione di polimeri ha mostrato la presenza di fibre singole e di forma cilindrica con perline minime o saldatura delle fibre. Un maggiore ingrandimento conferma l'assenza di perle polimeriche.È stato anche studiato l'effetto della pressione del gas sulla morfologia delle fibre. All'aumentare della pressione, il diametro della fibra diminuisce mentre una pressione molto elevata si traduce in grandi perle polimeriche e fibre saldate. La presenza di nanoparticelle di ossido di ferro all'interno delle fibre polimeriche è stata determinata utilizzando l'analisi degli elettroni retrodiffusi.L'analisi elementare ha inoltre indicato la presenza di nanoparticelle di ossido di ferro La selezione di un solvente appropriato, così come la massa molare del polimero nella sua concentrazione e soluzione sono alcuni dei parametri più critici che possono dettare il successo o il fallimento di questo protocollo. I metodi descritti in questo protocollo possono essere applicati per sviluppare nano compositi in fibra polimerica per vari altri campi e applicazioni, tra cui biomateriali, materiali conduttivi a base di polimeri, dispositivi di filtrazione e altri.

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Un approccio efficace per la preparazione di nanofibre decorate con gruppi funzionali in grado di interagire specificamente con proteine ​​è descritto. Il primo approccio richiede la preparazione di un polimero funzionalizzato con gruppo funzionale adeguata. Il polimero funzionale è realizzato in nanofibre da electrospinning. L'efficacia del legame delle nanofibre con una proteina viene studiata tramite microscopia confocale.

Procedimento per la realizzazione di nanofibre Biofunzionali

Due fluidi adiacenti che passano attraverso un canale microfluidico scanalato possono essere diretti a formare una torcia attorno a un nucleo di prepolimeri; determinando così sia la forma che la sezione trasversale. La polimerizzazione fotoiniziata, come la chimica dei clic tiolo, è adatta per solidificare rapidamente il fluido del nucleo in una microfibra con dimensioni e forma predeterminate.

Fabbricazione microfluidica di fibre polimeriche e bioibride con dimensioni e forma predesignate

Qui, vi presentiamo un protocollo per fabbricare scaffold elettrofilate nanofibre con organizzazione sfumati di fibre e di esplorare le loro applicazioni nella regolazione della morfologia delle cellule / orientamento. Gradienti per quanto riguarda le proprietà fisiche e chimiche dei ponteggi nanofibre offrono un'ampia varietà di applicazioni in campo biomedico.

Elettrofilate nanofibre Ponteggi con gradazioni Organizzazione Fiber

I materiali polimerici superidrofobici bidimensionali e tridimensionali sono preparati mediante elettrofilatura o elettrospruzzatura di polimeri biodegradabili miscelati con un polimero a bassa energia superficiale di composizione simile.

Realizzazione superidrofobiche Materiali Polimerici per applicazioni biomediche

nanofibre elettrofilate hanno una elevata area superficiale al rapporto di peso, eccellente integrità meccanica, e sostenere la crescita e la proliferazione cellulare. Questi nanofibre hanno una vasta gamma di applicazioni biomediche. Qui ci fabbrichiamo cheratina / nanofibre PCL, utilizzando la tecnica electrospinning, e caratterizzare le fibre per le possibili applicazioni in ingegneria dei tessuti.

Sintesi di nanofibre cheratina-based per Ingegneria Biomedica

Protocolli sono descritti per la realizzazione di idrogeli degradabile Hydrogel basati su idrazone cross-linking di oligomeri polimerici sulla scala di massa, microscala e su scala nanometrica, quest'ultimo per preparazione di nanoparticelle di gel e di nanofibre.

Fabbricando degradabile Hydrogel idrogeli su scale di lunghezza Multiple tramite estrusione reattiva, microfluidica, auto-assemblaggio ed elettrofilatura

Un protocollo per esporre fibre nude sulla superficie del composito eliminando la zona ricca di resina è presentato. Le fibre vengono esposti durante la fabbricazione dei compositi, non mediante il post-trattamento superficiale. I compositi di carbonio esposte presentano alta conduttività elettrica nella direzione di attraverso-spessore ed elevate proprietà meccaniche.

Implementazione sperimentale di un nuovo metodo di fabbricazione compositi: esponendo fibre nude sulla superficie composita dal metodo strato morbido

Questo protocollo serve come una guida di riferimento completa per fabbricare impalcature tramite elettrofilatura con il polimero si scioglie in una modalità di scrittura diretta. Abbiamo sistematicamente delineare il processo e definire le impostazioni di parametro appropriato per la realizzazione di architetture di impalcatura mirati.

Sciogliere elettrofilatura scrittura di scaffold tridimensionale Poly(ε-caprolactone) con morfologie controllabile per applicazioni di ingegneria del tessuto

Questo manoscritto descrive la procedura per fabbricare e caratterizzare fibre elettrofilate per volta Griffithsin poli (acido lattico-co-glicolico) che illustrano le attività di adesivo ed antivirale potente contro l'infezione di tipo 1 del virus dell'immunodeficienza umana in vitro. Metodi utilizzati per sintetizzare, superficie-modificare e caratterizzare la morfologia risultante, coniugazione, e desorbimento di Griffithsin dalle fibre modificate in superficie sono descritti.

Fabbricazione e caratterizzazione di fibra Griffithsin-modificato ponteggi per la prevenzione delle infezioni sessualmente trasmesse

L'obiettivo primario dello studio è quello di sviluppare un protocollo per preparare campioni coerenti per test meccanici accurati ad alta resistenza copolimero fibre di aramide, rimuovendo un rivestimento e districare i fili di fibra specifica senza introdurre significative degradazione chimica o fisica.

Districante fibre di aramide copolimero ad alta resistenza per consentire la determinazione delle loro proprietà meccaniche

Questo articolo descrive una semplice tecnica per rivestire nanofibre PAN elettrofilate con polimeri elettroattivi utilizzando la deposizione da vapore. Gli effetti dell'ossidante FeCl₃ sulla deposizione di rivestimenti in poli(3,4-etilendiossitiofene) sul PAN sono stati studiati per comprendere e ottimizzare la crescita del polimero, il diametro delle fibre e la resistenza meccanica complessiva dei tappetini in nanofibra.

Deposizione in fase vapore di poli(3,4-etilendiossitiofene) elettroattivo su nanofibre polimeriche elettrofilate

Scopri la tecnica di solution blow spinning per produrre fibre nanocomposite polimeriche con nanoparticelle di ossido di ferro. Questo metodo ottimizza i parametri chiave per applicazioni avanzate nei sistemi di protezione individuale.

Solution blow spinning di fibre polimeriche nano-composite per dispositivi di protezione individuale

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