Name: Oplossing Blow Spinning van polymere nanocomposietvezels voor persoonlijke beschermingsmiddelen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-03-18T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 8 s
Description: Leer solution blow spinning van polymere nanocomposietvezels voor persoonlijke beschermingsmiddelen. Dit protocol optimaliseert bindmiddelen met ijzeroxide-nanodeeltjes in een SBS-polymeermatrix.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

De auteurs willen de heer Dwight D. Barry bedanken voor zijn belangrijke bijdragen voor de fabricage van het oplossingsgeblazen spinapparaat. Zois Tsinas en Ran Tao willen graag de financiering van het National Institute of Standards and Technology erkennen onder respectievelijk Awards # 70NANB20H007 en # 70NANB15H112.

OPMERKING: Details met betrekking tot de apparatuur, instrumentatie en chemicaliën die in deze sectie worden gebruikt, zijn te vinden in de tabel met materialen. Dit hele protocol moet eerst worden beoordeeld en goedgekeurd door de institutionele veiligheidsafdeling / het personeel om ervoor te zorgen dat procedures en processen die specifiek zijn voor de instelling worden nageleefd.
1. Bereiding van polymeeroplossing met behulp van het juiste oplosmiddel
OPMERKING: Raadpleeg de veiligheidsinformatiebladen van de fabrikant/leverancier en de veiligheidsafdeling/het personeel van de instelling met betrekking tot de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM' s) voor gebruik bij elke chemische stof/elk materiaal.
<ol><li>Gebruik een schone kleine laboratoriumspatel en breng de gewenste hoeveelheid (bijv. ~ 2 g) droog polymeer (poly (styreen-butadieen-styreen)) over in een schone, lege injectieflacon van borosilicaatglas van 20 ml. Verzegel de injectieflacon en bewaar deze onder laboratoriumomstandigheden. OPMERKING: De geselecteerde concentratie voor poly (styreen-butadieen-styreen) in tetrahydrofuraan (THF) was ongeveer 200 mg / ml. Deze concentratie wordt in dit hele protocol als voorbeeld gebruikt; de optimale concentratie is afhankelijk van het gebruikte polymeer/oplosmiddelsysteem.</li>
	<li>Breng de injectieflacon met borosilicaatglas met het polymeermonster over in een chemische zuurkast en pipetteer 10 ml ± 0,1 ml van het gewenste oplosmiddel, in dit geval THF, in de injectieflacon om de gewenste concentratie van nominaal 200 mg/ml te bereiken.</li>
	<li>Sluit de oplosmiddelcontainer (THF) af en breng deze over naar de opslagkast. Sluit de injectieflacon van borosilicaatglas met het polymeer/oplosmiddelmonster af met het meegeleverde deksel en monteer het voorzichtig op een mixer/rotator.</li>
	<li>Roer het mengsel bij kamertemperatuur met een rotator bij 70 tpm totdat het polymeer volledig oplost in het oplosmiddel. OPMERKING: De oplossing ziet er na ongeveer 60 minuten helder en transparant uit, wat duidt op het volledig oplossen van het polymeer.</li>
	<li>Breng de oplossing over in een spuit van borosilicaatglas (Dissolved Gas Analysis) (DGA) voor SBS. OPMERKING: Polymeeroplossingen kunnen tot 72 uur worden bewaard en gebruikt, op voorwaarde dat de injectieflacon met borosilicaatglas veilig is afgedekt en de opening wordt omwikkeld met een paraffinewasfilm. De oplossingen moeten echter opnieuw worden geroerd voordat SBS wordt uitgevoerd.</li>
</ol>2. Bepaling van de kritische polymeerconcentratie met overlapping door viscositeitsmeting
OPMERKING: Deze stap wordt hier gegeven om de kritische overlappolymeerconcentratie te bepalen, wat een belangrijke parameter is die de algehele vezelkwaliteit en morfologie na SBS beïnvloedt. Zie de representatieve resultaten en discussiesecties voor meer informatie.
<ol><li>Bereid acht nominale concentraties (1 mg/ml, 3 mg/ml, 5 mg/ml, 10 mg/ml, 20 mg/ml, 30 mg/ml, 40 mg/ml, 50 mg/ml) van de polymeeroplossing in THF met een geschat volume van 10 ml. Volg dezelfde procedure als in stap 1.1 en 1.2 om de oplossingen voor te bereiden.</li>
	<li>Bereid de rheometer voor op metingen. OPMERKING: Routinematige kalibratie- en verificatiecontroles voor koppel, normale kracht en fasehoek moeten worden uitgevoerd op de rheometer voorafgaand aan de volgende installatieprocedure.<ol><li>Installeer de omgevingscontrole op de rheometer voor temperatuurregeling.</li>
		<li>Installeer de rheometergeometrie, d.w.z. verzonken concentrische cilinders op de rheometer. Plaats en installeer eerst de onderste geometrie (cup) in het omgevingscontroleapparaat en vervolgens de bovenste geometrie (bob) op de transduceras.</li>
		<li>Tarra normale kracht en koppel met behulp van het touchscreen van het instrument. Nul de geometriekloof met behulp van de gap control-functie van de rheometersoftware. Verhoog het podium om voldoende ruimte te bieden voor het laden van monsters.</li>
	</ol></li>
	<li>Laad de polymeeroplossing in de beker met behulp van een hoogwaardige, wegwerppipet van borosilicaatglas (minimaal monstervolume voor de geometrie ~ 7 ml). Stel de opening in op de bedrijfsspleet (3,6 mm) voor de meting.</li>
	<li>Voer een afschuifsnelheidsveegtest uit van ongeveer 10 s-1 tot 100 s-1 bij ongeveer 25 °C. Schakel de steady-state detectiefunctie in de rheometersoftware in.</li>
	<li>Exporteer de resultatentabel en bereken de gemiddelde waarde van de steady-shear viscositeiten.</li>
	<li>Zet de gemiddelde viscositeitswaarden uit als functie van de polymeerconcentratie.</li>
</ol>3. Bereiding van de polymeeroplossing/nanodeeltjesdispersie
OPMERKING: Om een polymeeroplossing met toegevoegde nanodeeltjes (NP's) te bereiden, werkt u in een nanobehuizing (high-efficiency-particulate-air-filtered) kap.
<ol><li>Gebruik een schone, kleine laboratoriumspatel en weeg de vereiste hoeveelheid (bijv. ~ 0,01 g) droog NP-poeder, bijvoorbeeld ijzeroxide (Fe3O4) NP's, in een schone injectieflacon van borosilicaatglas van 20 ml.</li>
	<li>Voeg het gewenste volume (bijv. nominaal 10 ml) oplosmiddel (bijv. THF) toe met behulp van een wegwerppipet van borosilicaatglas en sluit de injectieflacon met borosilicaatglas die het NPs/oplosmiddelmengsel bevat af met het meegeleverde deksel.</li>
	<li>Breng het monster over naar een vortexmixer en roer grondig bij kamertemperatuur bij 3.000 tpm totdat de NP's niet langer zichtbaar zijn op de bodem van de injectieflacon. Breng de injectieflacon met het monster onmiddellijk over naar een badsoonapparaat om volledige dispersie van de nanodeeltjes te garanderen. Om te voorkomen dat het monster opwarmt, soniceert u de dispersie in intervallen van ~ 30 minuten, wachtend op 2-5 minuten tussen elke ultrasoonapparaatstap.</li>
	<li>Werk vervolgens in een chemische kap en voeg de gewenste hoeveelheid (bijv. ~ 2 g) polymeer (bijv. Styreen-butadieen-styreenblok-co-polymeer) toe aan de NP-dispersie. Sluit de injectieflacon met borosilicaatglas af met het meegeleverde deksel en monteer deze stevig op een rotator voor mengen bij 70 tpm bij kamertemperatuur.</li>
	<li>Meng het polymeer/NP/oplosmiddelmonster grondig gedurende ongeveer 60 minuten, of totdat het polymeer volledig is opgelost. OPMERKING: Na het mengen verschijnt het monster als een viskeuze vloeistof met gelijkmatig gedispergeerde NP's en zijn er geen grote aggregaten of neerslagen zichtbaar.</li>
	<li>Breng het mengsel ten slotte over in een DGA borosilicaatglasspuit voor SBS. OPMERKING: Het wordt niet aanbevolen om de polymeer NP-oplossingen vóór SBS op te slaan vanwege mogelijke agglomeratie of destabilisatie van de dispersie.</li>
</ol>4. Oplossing blow spinning proces (SBS)
OPMERKING: Voorgestelde PBM's voor dit proces omvatten een beschermende bril, laboratoriumjas en nitrilhandschoenen; deze moeten worden aangetrokken voordat het SBS-apparaat wordt opgezet. De installatie en het proces moeten worden uitgevoerd in een chemische kap. Het SBS-apparaat bestaat uit een commerciële airbrush-eenheid uitgerust met een 0,3 mm binnenmondstuk (voor de polymeeroplossing) en een kopopening van 1 mm (voor het gas), een spuitpompsysteem, een collector, een gasfles voor stikstof onder druk (N2) en een aluminium behuizing. Het binnenste mondstuk steekt ongeveer 0,5 mm uit de kopopening van de airbrush. Details over de SBS-opstelling worden gegeven in figuur 1.
<ol><li>Pas eerst de hoogte en hoek van de airbrush aan om uit te lijnen met het midden van het geselecteerde substraat (glazen microscoopglaasje) dat aan de collector is bevestigd en bevestig het op zijn plaats. Zorg ervoor dat de gasfles goed is bevestigd aan de muurbevestiging. Sluit vervolgens de gasinlaat van de airbrush aan op de gasfles onder druk van N2 .</li>
	<li>Zet de hoofdklep op de gasfles aan en pas de druk langzaam aan met behulp van de gasregelklep terwijl u de manometer bewaakt om het gewenste debiet te bereiken. Zorg voor een vrije onbelemmerde doorstroming door het systeem en luister goed naar mogelijke gaslekken op de aansluitpunten. Gebruik een zeep- en wateroplossing om mogelijke lekken verder te onderzoeken en breng indien nodig polytetrafluorethyleen (PTFE) tape aan op de fittingen om eventuele lekken te elimineren. Wanneer de gasstroom goed is afgesteld, sluit u de hoofdklep op de gasfles om de gasstroom te stoppen.</li>
	<li>Bevestig het substraat op de collector met behulp van de uitgeruste bankschroef. Pas de hoogte van de collector aan om loodrecht op de spuitrichting en het patroon van de airbrush uit te lijnen, zodat materiaal op het substraat wordt afgezet.</li>
	<li>Schuif vervolgens de collector naar de verste positie weg van het airbrushmondstuk om te helpen bij het identificeren van de optimale werkafstand (scheiding tussen mondstuk en substraat) in de volgende stappen.</li>
	<li>Werk in de chemische kap en breng het bereide polymeer/NP's/oplosmiddelmengsel zorgvuldig over van de injectieflacon met borosilicaatglas naar een 10 ml DGA borosilicaatglasspuit uitgerust met een roestvrijstalen naald.</li>
	<li>Verwijder eventuele luchtbellen uit het monster door de spuit met de naald naar boven gericht vast te houden, zachtjes op de spuit te tikken en de zuiger langzaam in te drukken om overtollige lucht te verplaatsen. Maak de naald los en bevestig de spuit aan de spuitpompeenheid. Bevestig de spuit en sluit de PTFE-slang die uit de uitlaat van de spuit komt aan op de juiste inlaat op de airbrush.</li>
	<li>Selecteer vervolgens de gewenste injectiesnelheid in het menu van de spuitpompeenheid (bijv. 0,5 ml /min) en open langzaam de hoofdklep op de N 2-gasfles om N2 door de airbrush te laten stromen. Start onmiddellijk de spuitpompeenheid om het polymeer/NP/oplosmiddelmengsel af te geven en start het spuitproces.</li>
	<li>Observeer zorgvuldig het spuitpatroon bij de sproeikop en zorg ervoor dat er geen klompen of gedeeltelijke verstoppingen aanwezig zijn. Verhoog of verlaag stapsgewijs de injectiesnelheid totdat de oplossing vrij spuit. OPMERKING: Zeer lage of hoge injectiesnelheden zijn gevoelig voor verstopping. De optimale injectiesnelheid is een functie van de viscositeit van de oplossing en moet mogelijk worden aangepast voor hoge of lage concentraties polymeeroplossing.</li>
	<li>Pas vervolgens de positie van de collector aan op de gewenste werkafstand voor het polymeer/oplosmiddelsysteem dat wordt gebruikt om oplosmiddelverdamping mogelijk te maken door deze naar de airbrush te schuiven totdat materiaal op het substraat is afgezet. OPMERKING: Als de collector zich te dicht bij de airbrushsproeikop bevindt, zal onvoldoende verdampingstijd resulteren in het afzetten van vloeibare polymeeroplossing op het substraat. Als de collector te ver weg is, wordt er zeer beperkt of geen materiaal op het substraat afgezet. Voor poly(styreen-butadieen-styreen) oplossingen in THF ligt de juiste werkafstand tussen 8 cm en 12 cm.</li>
	<li>Wanneer de gewenste hoeveelheid materiaal op het substraat is afgezet, stopt u eerst de spuitpompeenheid en sluit u onmiddellijk de hoofdklep op de N 2-gasfles.</li>
</ol>5. Analyse van SBS vezelmatten door SEM
<ol><li>Gebruik een sputtercoater om de vezelmatten te coaten met een geleidend materiaal zoals Au / Pd om oppervlaktelaadeffecten onder de elektronenbundel te verminderen. OPMERKING: Een laagdikte van 4-5 nm is voldoende.</li>
	<li>Laad de vezelmatmonsters in een SEM en breng ze in beeld met een versnellende spanning van 2-5 kV en een stroom van 0,1-0,2 nA. Pas waar nodig instellingen voor het neutraliseren van kosten toe om oplaadeffecten tegen te gaan.</li>
	<li>Gebruik een secundaire elektronendetector of een backscattered elektronendetector om verschillende kenmerken van de vezelmaterialen vast te leggen.</li>
	<li>Gebruik een energiedispersieve (EDS) detector om de karakteristieke röntgenstralen van verschillende elementen te scheiden in een energiespectrum dat het mogelijk maakt om de aanwezigheid van ijzer (Fe) te bepalen, indicatief voor ijzeroxide NP's ingebed in de polymere vezelmatten.</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>

De volledige beschrijving van de in dit document gebruikte procedures vereist de identificatie van bepaalde commerciële producten en hun leveranciers. Het opnemen van dergelijke informatie mag op geen enkele wijze worden opgevat als een aanwijzing dat dergelijke producten of leveranciers door NIST worden onderschreven of door NIST worden aanbevolen of dat zij noodzakelijkerwijs de beste materialen, instrumenten, software of leveranciers zijn voor de beschreven doeleinden.

De hierin beschreven methode biedt een protocol voor het produceren van polymeerelastomeer nanocomposiet vezelmatten via een relatief nieuwe techniek die bekend staat als solution blow spinning. Deze techniek maakt de fabricage van vezels op nanoschaal mogelijk en heeft verschillende voordelen ten opzichte van andere gevestigde technieken, zoals het elektrospinningproces, omdat het kan worden uitgevoerd onder atmosferische druk en kamertemperatuur27. Bovendien is SBS niet erg gevoelig voor lokale ...

Veel lichtgewicht, ballistische, beschermende pantsersystemen zijn momenteel gebouwd met behulp van polymere vezels met hoge modulus en hoge sterkte, zoals georiënteerde, ultrahoge molaire massa polyethyleenvezels of aramides, die een uitstekende ballistische weerstand bieden 1,2. Deze vezels worden gebruikt in combinatie met een elastisch harsmateriaal (bindmiddel) dat kan doordringen tot het filamentniveau en de vezels in een 0 ° / 90 ° -configuratie kan beveiligen om een niet-geweven, unidirectioneel laminaat te vormen. Het percentage polymeerelastomeerhars (bindmiddel) mag niet hoger zijn dan 13% van het totale gewicht van het unidirectionele laminaat om de structurele integriteit en antiballistische eigenschappen van de laminaatstructuur te behouden 3,4. Het bindmiddel is een zeer belangrijk onderdeel van het pantser omdat het de zeer sterke vezels goed georiënteerd en stevig verpakt houdt in elke laminaatlaag3. Elastomeermaterialen die vaak worden gebruikt als bindmiddelen in kogelvrije vesttoepassingen hebben een zeer lage trekmodulus (bijv. ~ 17,2 MPa bij ~ 23 ° C), lage glasovergangstemperatuur (bij voorkeur onder -50 ° C), zeer hoge rek bij breuk (zo hoog als 300%) en moeten uitstekende kleefeigenschappen vertonen5.
Om de prestaties van deze polymeerelastomeren te verbeteren, werd SBS uitgevoerd om vezelige elastomeermaterialen te maken die kunnen worden gebruikt als bindmiddelen in kogelvrije vesttoepassingen. SBS is een relatief nieuwe, veelzijdige techniek die het gebruik van verschillende polymeer/oplosmiddelsystemen en de creatie van verschillende eindproductenmogelijk maakt 6,7,8,9,10,11,12,13. Dit eenvoudige proces omvat de snelle (10x de snelheid van elektrospinning) afzetting van hoekgetrouwe vezels op zowel vlakke als niet-vlakke substraten om vellen of webben van vezels te fabriceren die nano- en microlengteschalen 14,15,16,17,18 omvatten. SBS-materialen hebben tal van toepassingen in medische producten, luchtfilters, beschermingsmiddelen, sensoren, optische elektronica en katalysatoren 14,19,20. Het ontwikkelen van vezels met een kleine diameter kan de oppervlakte-volumeverhouding drastisch vergroten, wat erg belangrijk is voor verschillende toepassingen, vooral op het gebied van persoonlijke beschermingsmiddelen. De diameter en morfologie van de door SBS gegenereerde vezels zijn afhankelijk van de molaire massa van het polymeer, de polymeerconcentratie in de oplossing, de viscositeit van de oplossing, het debiet van de polymeeroplossing, de gasdruk, de werkafstand en de diameter van de sproeikop 14,15,17.
Een belangrijk kenmerk van het SBS-apparaat is de sproeikop bestaande uit een binnenste en een concentrische buitenmondstuk. Het polymeer opgelost in een vluchtig oplosmiddel wordt door het binnenste mondstuk gepompt, terwijl een gas onder druk door het buitenste mondstuk stroomt. Het gas met hoge snelheid dat het buitenste mondstuk verlaat, induceert afschuif van de polymeeroplossing die door het binnenste mondstuk stroomt. Dit dwingt de oplossing om een conische vorm te vormen bij het verlaten van de sproeikop. Wanneer de oppervlaktespanning aan de punt van de kegel wordt overwonnen, wordt een fijne stroom polymeeroplossing uitgestoten en verdampt het oplosmiddel snel waardoor polymeerstrengen samensmelten en afzetten als polymeervezels. De vorming van een vezelachtige structuur, als oplosmiddel verdampt, hangt sterk af van de polymeer molaire massa en de oplossingsconcentratie. Vezels worden gevormd door ketenverstrengeling, wanneer polymeerketens in oplossing beginnen te overlappen bij een concentratie die bekend staat als de kritische overlapconcentratie (c *). Daarom is het noodzakelijk om te werken met polymeeroplossingen boven de c* van het geselecteerde polymeer/oplosmiddelsysteem. Een eenvoudige strategie om dit te bereiken is ook om polymeren met een relatief hoge molaire massa te kiezen. Polymeren met een hogere molaire massa hebben verhoogde polymeerontspanningstijden, wat direct verband houdt met een toename van de vorming van vezelachtige structuren, zoals beschreven in de literatuur21. Omdat veel van de parameters die in SBS worden gebruikt sterk gecorreleerd zijn, is het doel van dit werk om richtlijnen te bieden voor het ontwikkelen van afstembare en flexibele polymere vezelnanocomposieten die kunnen worden gebruikt als alternatieven voor typische bindmiddelmaterialen die worden aangetroffen in kogelvrije vesttoepassingen door nanodeeltjes op te nemen in de vezelige polymeer-elastomeermatrix.

<table><tbody><tr><td>45 MM Toolmaker Vise</td><td>Tormach Inc.</td><td>32547</td><td>Om het substraat op de collector te bevestigen</td></tr><tr><td>ARES-G2 Rheometer</td><td>TA Instruments</td><td>401000.501</td><td>Rheometer</td></tr><tr><td>Branson Ultrasonics M Series - Ultrasonic Cleaning Bath</td><td>Fisher Scientific</td><td>15-336-100</td><td>Om nanodeeltjes te verspreiden</td></tr><tr><td>Cadence Science&nbsp;Micro-Mate Interchangeable Syringe</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-825-2A</td><td>Glazen spuit 5mL in 1/5mL, Luer Lock Tip</td></tr><tr><td>Chemical hood</td><td>Elk bedrijf</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Corning - Disposable Pasteur Glass Pipette</td><td>Sigma Aldrich</td><td>CLS7095D5X-200EA</td><td>Niet-steriele</td></tr><tr><td>DWK Life Sciences&nbsp;Wheaton - Glass Scintillation Vial</td><td>Fisher Scientific</td><td>03-341-25G</td><td>20 mL met dop</td></tr><tr><td>FEI Quanta 200 Scanning Electron Microscope (SEM)</td><td>FEI</td><td></td><td>Voor beeldvorming van monsters</td></tr><tr><td>Iron Oxide Nanopowder/Nanoparticles</td><td>US Research Nanomaterials, inc.</td><td>US3320</td><td>Fe3O4, 98%, 20-3- nm, met siliconenolicoating</td></tr><tr><td>KD Scientific Legato 100 Single-Syringe Pump</td><td>Sigma Aldrich</td><td>Z401358-1EA</td><td>Enkele spuit infusiepomp</td></tr><tr><td>Master Airbrush - Model S68</td><td>TCP Global</td><td>MAS S68</td><td>Nozzle/naald diameter: 0,35 mm</td></tr><tr><td>Mettler Toledo AB265-S/FACT Scale</td><td>Cole-Parmer Scientific</td><td>EW-11333-14</td><td>Voor het wegen van polymeer en&nbsp; Nanodeeltjes</td></tr><tr><td>N2 Gas Regulator</td><td>Elk bedrijf</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nanoenclosure</td><td>Elk bedrijf</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Optical Microscopy Glass Slides</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-550-A3</td><td>Gebruikt als substraat voor fiber mat depositie</td></tr><tr><td>OSP Slotted Bob, 33 mm</td><td>TA Instruments</td><td>402796.902</td><td>Bob, bovenste geometrie</td></tr><tr><td>OSP Slotted Double Gap Cup, 34 mm</td><td>TA Instruments</td><td>402782.901</td><td>Dubbelwandige beker, onderste geometrie</td></tr><tr><td>Oxford BenchMate Digital Vortex Mixer</td><td>Pipette</td><td>VM-D</td><td>Nomineel tot 4.200 tpm, voor het mengen van oplossingen</td></tr><tr><td>Oxford Benchmate Tube Roller</td><td>Pipette</td><td>OTR-24DR</td><td>Steekproefmixer/rotator</td></tr><tr><td>Polystyrene-block-polybutadiene-block-polystyrene</td><td>Sigma Aldrich</td><td>432490-1KG</td><td>styreen 30 wt. %, Mw ~ 185.000 g/mol</td></tr><tr><td>SEM Pin Stub Specimen Mount</td><td>Ted Pella Inc.</td><td>16119</td><td>18 mm diameter x 8 mm hoogte</td></tr><tr><td>Spatula</td><td>VWR</td><td>82027-532</td><td>Om testmaterialen te laden</td></tr><tr><td>Tetrahydrofuran (THF)</td><td>Fisher Scientific</td><td>T425-1</td><td>oplosmiddel, HPLC-kwaliteit</td></tr><tr><td>TRIOS</td><td>TA Instruments</td><td>v4.3.1.39215</td><td>Rheometersoftware</td></tr></tbody></table>

oplossing blow spinning van polymere nanocomposietvezels voor persoonlijke beschermingsmiddelen

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

Lichtgewicht, beschermende pantsersystemen bestaan meestal uit hoge modulus (>109 MPa) en zeer sterke polymere vezels die op hun plaats worden gehouden met een elastisch harsmateriaal (bindmiddel) om een niet-geweven, unidirectioneel laminaat te vormen. Hoewel aanzienlijke inspanningen zich hebben gericht op het verbeteren van de mechanische eigenschappen van de zeer sterke vezels, is er weinig werk verricht om de eigenschappen van de bindmiddelmaterialen te verbeteren. Om de prestaties van deze elastomeerpolymeerbinders te verbeteren, werd een relatief nieuw en eenvoudig fabricageproces, bekend als solution blow spinning, gebruikt. Deze techniek is in staat om vellen of webben van vezels te produceren met gemiddelde diameters variërend van de nanoschaal tot de microschaal. Om dit te bereiken, is een oplossing blow spinning (SBS) apparaat ontworpen en gebouwd in het laboratorium om niet-geweven vezelmatten te fabriceren van polymeer elastomeer oplossingen.
In deze studie werd een veelgebruikt bindmiddelmateriaal, een styreen-butadieen-styreenblok-co-polymeer opgelost in tetrahydrofuraan, gebruikt om nanocomposietvezelmatten te produceren door metalen nanodeeltjes (NP's) toe te voegen, zoals ijzeroxide NP's, die werden ingekapseld met siliciumolie en dus werden opgenomen in de vezels gevormd via het SBS-proces. Het protocol dat in dit werk wordt beschreven, bespreekt de effecten van de verschillende kritische parameters die betrokken zijn bij het SBS-proces, waaronder de polymeermolaire massa, de selectie van het thermodynamisch geschikte oplosmiddel, de polymeerconcentratie in oplossing en de dragergasdruk om anderen te helpen bij het uitvoeren van vergelijkbare experimenten, evenals begeleiding om de configuratie van de experimentele opstelling te optimaliseren. De structurele integriteit en morfologie van de resulterende niet-geweven vezelmatten werden onderzocht met behulp van scanning elektronenmicroscopie (SEM) en elementaire röntgenanalyse via energiedispersieve röntgenspectroscopie (EDS). Het doel van deze studie is om de effecten van de verschillende experimentele parameters en materiaalselecties te evalueren om de structuur en morfologie van de SBS-vezelmatten te optimaliseren.

In deze studie werden niet-geweven vezelmatten bestaande uit poly (styreen-butadieen-styreen) vezels in de nano- en microschaal gesynthetiseerd met en zonder de aanwezigheid van ijzeroxide NP's. Om vezels te vormen, moeten de SBS-parameters zorgvuldig worden geselecteerd voor het gebruikte polymeer/ oplosmiddelsysteem. De molaire massa van het opgeloste polymeer en de oplossingsconcentratie zijn van cruciaal belang bij het beheersen van de morfologie van de structuren die door het SBS-proces worden geproduceerd. In deze ...

Het primaire doel van deze studie is om een protocol te beschrijven om polymere vezelmatten met consistente morfologie te bereiden via solution blow spinning (SBS). We willen SBS gebruiken om nieuwe, instelbare, flexibele polymere vezel nanocomposieten te ontwikkelen voor verschillende toepassingen, waaronder beschermende materialen, door nanodeeltjes op te nemen in een polymeer-elastomeermatrix.

Oplossing Blow Spinning van polymere nanocomposietvezels voor persoonlijke beschermingsmiddelen

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

Dit zelfprotocol omvat enkele van de belangrijkste parameters en stappen die betrokken zijn bij het blazen van oplossingen van polymere nanocomposietvezels, waaronder polymeer molaire massaselectie van thermodynamisch geschikte oplosmiddelen, polymere concentratie in oplossing, opname van nanomaterialen, dragergasdruk en werkafstand. SPS is een relatief nieuwe techniek die een grote veelzijdigheid biedt met betrekking tot het polymeer oplosmiddelsysteem en het eindproduct. Bovendien kan het worden gebruikt om snel formele vezels op zowel vlakke als niet-vlakke substraten af te zetten en sits of webs van vezels van zowel de nano- als microschaaldiameters te creëren.Het doel van dit werk is om begeleiding te bieden bij het ontwikkelen van afstembare en flexibele polymere vezel nanocomposieten die kunnen worden gebruikt als alternatieven voor typische bindmiddelmaterialen die worden aangetroffen in kogelvrije vesttoepassingen door nanodeeltjes op te nemen in de polymeerelastomeermatrix van de vezel. Momenteel zijn er geen in de handel verkrijgbare systemen of standaard operationele procedures om een oplossingswaaien draaien uit te voeren op afstembare polymere nanocomposietvezels. De demonstratie van onze deeltjes en apparaten kan anderen helpen om effectief hun eigen proces voor hun toepassing te ontwikkelen.Breng om te beginnen de gewenste hoeveelheid van het droge polymeer over in een schone injectieflacon van 20 milliliter borosilicaatglas met behulp van een kleine spatel. Plaats de injectieflacon in de chemische zuurkast en voeg ongeveer 10 milliliter tetrahydrofuraan toe om een concentratie van 200 milligram per milliliter te bereiken. Sluit vervolgens de injectieflacon en plaats deze op de mixer of rotator.Voeg droog ijzeroxide nanodeeltjespoeder toe aan een schone glazen injectieflacon van 20 milliliter. Voeg vervolgens 10 milliliter tetrahydrofuraan toe aan de injectieflacon en sluit deze. Roer het monster grondig op de vortexmixer totdat de nanodeeltjes onzichtbaar worden op de bodem van de injectieflacon en soniceer het monster vervolgens gedurende ongeveer 30 minuten met een interval van twee tot vijf minuten tussen elke ultrasoonapparaat, om de volledige dispersie van de nanodeeltjes te garanderen en om te voorkomen dat het monster wordt verwarmd.Voeg het polymeer toe aan de nanodeeltjesdispersie in de chemische kap en sluit de injectieflacon af. Meng het vervolgens op de rotator bij 70 RPM gedurende 60 minuten bij kamertemperatuur totdat het polymeer volledig is opgelost. Pas de hoogte en hoek van de airbrush aan om uit te lijnen met het midden van de glazen microscoopglaas die aan de collector is bevestigd en op zijn plaats is bevestigd.Zorg ervoor dat de gasfles goed is bevestigd aan de muurbevestiging en sluit de gasinlaat van de airbrush aan op de gasfles met stikstofdruk. Zet de hoofdklep van de gasfles aan en pas langzaam de druk aan om de gewenste stroom te bereiken. Sluit vervolgens de hoofdklep.Bevestig het substraat op de collector met behulp van de uitgeruste bankschroef en pas de hoogte van de collector aan om loodrecht op de spuitrichting en het patroon van de airbrush uit te lijnen om het materiaal op het substraat te deponeren. Identificeer de optimale werkafstand door de collector naar de verste positie te schuiven, weg van het airbrushmondstuk. Breng het polymeer nanodeeltjes oplosmiddelmengsel over in een spuit van borosilicaatglas voor analyse van opgelost gas, uitgerust met een roestvrijstalen naald.Verwijder eventuele luchtbellen uit het monster door de spuit met de naald naar boven gericht vast te houden en zachtjes op de spuit te tikken en vervolgens langzaam op de zuiger te drukken om overtollige lucht te verplaatsen. Maak de naald los, bevestig de spuit aan de spuitpompeenheid en zet de spuit vast. Sluit de PTFE-slang die uit de uitlaat van de spuit komt aan op de juiste inlaat op de airbrush en selecteer de gewenste injectiesnelheid in het menu van de spuitpompeenheid.Open de hoofdklep op de stikstofgasfles zodat het stikstofgas door de airbrush stroomt en start het spuitproces door de spuitpompeenheid te starten om het polymeer nanodeeltjes oplosmiddelmengsel af te geven. Observeer het spuitpatroon en zorg ervoor dat er geen klompen zijn. Verhoog of verlaag stapsgewijs de injectiesnelheid totdat de oplossing vrij spuit.Pas de positie van de collector voor oplosmiddelverdamping aan door deze naar de airbrush te schuiven totdat de gewenste hoeveelheid van het materiaal op het substraat is afgezet. Stop vervolgens de spuitpompeenheid en sluit de hoofdklep van de stikstofgasfles. Bij de kritische concentratie beginnen de opgeloste polymeerspoelen elkaar te overlappen en verstrengeling te veroorzaken.De berekende en experimenteel voorspelde waarden van de kritische concentratie waren vergelijkbaar. Daarom werd een polymeerconcentratie boven de kritische concentratie gebruikt voor het oplossingsblaasspinproces. Het effect van verschillende polymeerconcentraties op de morfologie van de vezelmat werd bestudeerd en er werd waargenomen dat ongewenste polymeerparels aanwezig waren bij lagere en bijna de kritische overlappolymeerconcentraties.Ongerepte en morfologisch gladde vezels werden verkregen bij polymeerconcentraties boven de kritische concentratie. Bij lage vergroting vertoonde de vezelmat gegenereerd uit een hoge polymeerconcentratie de aanwezigheid van individuele en cilindrisch gevormde vezels met minimale kralen of vezellassen. Hogere vergroting bevestigt de afwezigheid van polymeerparels.Het effect van gasdruk op vezelmorfologie werd ook bestudeerd. Naarmate de druk toeneemt, neemt de vezeldiameter af, terwijl zeer hoge druk resulteert in grote polymeerparels en gelaste vezels. De aanwezigheid van ijzeroxide nanodeeltjes in de polymeervezels werd bepaald met behulp van back scattered electron analyse.De elementaire analyse gaf verder de aanwezigheid van ijzeroxide nanodeeltjes aan Selectie van een geschikt oplosmiddel, evenals de molaire massa van het polymeer in zijn concentratie en oplossing zijn enkele van de meest kritische parameters die het succes of falen van dit protocol kunnen dicteren. De methoden die in dit protocol worden beschreven, kunnen worden toegepast om polymere vezel nanocomposieten te ontwikkelen voor verschillende andere gebieden en toepassingen, waaronder biomaterialen, op polymeren gebaseerde geleidende materialen, filtratie-apparaten en andere.

solution-blow-spinning-polymeric-nano-composite-fibers-for-personal

Research

JoVE Journal

Engineering

Techniek

Een efficiënte aanpak voor het bereiden nanovezels ingericht met functionele groepen die specifiek interactie met eiwitten beschreven. De benadering vereist eerst de bereiding van een gefunctionaliseerd polymeer met geschikte functionele groep. De functionele polymeer wordt gefabriceerd in nanovezels door electrospinning. De effectiviteit van de binding van de nanovezels met een eiwitgehalte wordt onderzocht door confocale microscopie.

Procedure voor het vervaardigen van biofunctionele nanovezels

Twee aangrenzende vloeistoffen die door een gegroefd microfluïdisch kanaal gaan, kunnen worden gericht om een schede rond een prepolymeerkern te vormen; waardoor zowel vorm als doorsnede worden bepaald. Foto-geïnitieerde polymerisatie, zoals thiol click chemie, is zeer geschikt voor het snel stollen van de kernvloeistof tot een microvezel met vooraf bepaalde grootte en vorm.

Microfluïdische fabricage van polymere en biohybridevezels met vooraf ontworpen grootte en vorm

Hier presenteren we een protocol om elektrogesponnen nanovezel steigers met gradated organisatie van vezels fabriceren en hun toepassingen verkennen in het reguleren van de cel morfologie / oriëntatie. Verlopen met betrekking tot fysische en chemische eigenschappen van de nanovezel scaffolds biedt een grote verscheidenheid aan toepassingen op biomedisch gebied.

Electrospun Nanovezel Steigers met gradaties in Fiber Organisatie

Twee- en driedimensionale superhydrofobe polymere materialen worden bereid door middel van elektrospinnen of elektrosprayen van biologisch afbreekbare polymeren vermengd met een polymeer met een lagere oppervlakte-energie van vergelijkbare samenstelling.

Fabriceren superhydrophobic polymere materialen voor biomedische toepassingen

Electrospun nanovezels hebben een hoge oppervlak tot gewichtsverhouding, uitstekende mechanische integriteit gewicht en ondersteunen celgroei en proliferatie. Deze nanovezels hebben een breed scala van biomedische toepassingen. Hier fabriceren we keratine / PCL nanovezels, met behulp van de electrospinning techniek en karakteriseren van de vezels voor mogelijke toepassingen in de tissue engineering.

Synthese van Keratine-gebaseerde Nanovezel voor Biomedische Technologie

Protocollen zijn beschreven voor de fabrikatie van afbreekbaar thermoresponsive hydrogels op basis van het hydrazon cross-linking van polymere oligomeren op de schaal van de bulk, microscale, en nanoscale, de laatste voorbereiding van zowel de nanofibers als de gel nanodeeltjes.

Fabriceren van afbreekbaar Thermoresponsive Hydrogels op meerdere lengte schalen via reactieve extrusie, Microfluidics, zelf-assemblage en Electrospinning

Een protocol om bloot blote vezels op het samengestelde oppervlak door het elimineren van hars rijk gebied wordt gepresenteerd. De vezels worden tijdens de fabricage van de composieten, niet door de oppervlakte na de behandeling blootgesteld. De blootgestelde koolstof composieten vertonen hoge elektrische geleidbaarheid in de richting van de via-dikte en hoge mechanische eigenschap.

Experimentele implementatie van een nieuwe methode van de samengestelde Fabrication: bloot blote vezels op het samengestelde oppervlak door de zachte laag-methode

Dit protocol fungeert als een uitgebreide richtsnoer te fabriceren steigers via electrospinning met polymeer in een directe schrijven-modus smelt. Wij systematisch overzicht van het proces en de juiste parameterinstellingen definiëren voor het bereiken van gerichte steiger platforms.

Electrospinning schrijven van driedimensionale Poly(ε-caprolactone) steigers met controleerbare Morphologies voor Tissue Engineering toepassingen smelten

Dit manuscript wordt de procedure beschreven om te fabriceren en karakteriseren van Griffithsin gemodificeerde poly (melkzuur-co-glycolic zuur) electrospun vezels waaruit krachtige lijm en antivirale activiteit tegen humaan immunodeficiëntie virus type 1 infectie in vitro. Methoden die worden gebruikt voor het synthetiseren, oppervlakte-wijzigen, en de resulterende morfologie, conjugatie, karakteriseren en desorptie van Griffithsin van oppervlak gemodificeerde vezels worden beschreven.

Fabricage en karakterisering van de vezel Griffithsin gemodificeerde steigers voor preventie van seksueel overdraagbare infecties

Het primaire doel van de studie is voor de ontwikkeling van een protocol ter voorbereiding van consistente exemplaren voor nauwkeurige mechanische testen van hoge sterkte copolymeer aramidevezels, door het verwijderen van een coating en de individuele vezels strengen ontwarren zonder de invoering van belangrijke chemische of fysische achteruitgang.

Ontwarren hoge sterkte copolymeer aramidevezels om de bepaling van hun mechanische eigenschappen

Dit artikel beschrijft een eenvoudige techniek voor het coaten van elektrogesponnen PAN-nanovezels met elektroactieve polymeren met behulp van dampafzetting. De effecten van het oxidatiemiddel FeCl₃ op de afzetting van poly(3,4-ethyleendioxythiofeen) coatings op PAN werden onderzocht om de polymeergroei, vezeldiameter en algehele mechanische sterkte van de nanovezelmatten te begrijpen en te optimaliseren.

Dampfaseafzetting van elektroactief poly (3,4-ethyleendioxythiofeen) op elektrogesponnen polymeer nanovezels

Leer solution blow spinning van polymere nanocomposietvezels voor persoonlijke beschermingsmiddelen. Dit protocol optimaliseert bindmiddelen met ijzeroxide-nanodeeltjes in een SBS-polymeermatrix.

Oplossing Blow Spinning van polymere nanocomposietvezels voor persoonlijke beschermingsmiddelen

Meer video's verkennen