Name: Kişisel Koruyucu Ekipmanlar için Polimerik Nano-Kompozit Liflerin Çözelti Üfleme İpliği (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-03-18T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 8 s
Description: Keşfedin çözelti üfleme ipliği ile polimerik nano-kompozit lif matları üretimini, demir oksit nanoparçacıkları ve stiren-bütadien-stiren matrisi kullanarak. Bu yöntem kişisel koruyucu ekipmanlar için bağlayıcı malzemeler geliştirmeye yardımcı olur.

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

Yazarlar, çözelti üflemeli eğirme aparatının imalatına yaptığı önemli katkılardan dolayı Bay Dwight D. Barry'ye teşekkür etmek ister. Zois Tsinas ve Ran Tao, sırasıyla # 70NANB20H007 ve # 70NANB15H112 Ödülleri kapsamında Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü'nden fon almayı kabul etmek istiyor.

NOT: Bu bölümde kullanılan ekipman, enstrümantasyon ve kimyasallarla ilgili ayrıntılar Malzeme Tablosunda bulunabilir. Bu protokolün tamamı, kuruma özgü prosedür ve süreçlere uyulmasını sağlamak için öncelikle kurumsal güvenlik departmanı/personeli tarafından gözden geçirilmeli ve onaylanmalıdır.
1. Uygun çözücü kullanılarak polimer çözeltisinin hazırlanması
NOT: Her kimyasal/malzeme ile birlikte kullanılacak uygun kişisel koruyucu ekipman (KKD) ile ilgili olarak üretici/tedarikçi güvenlik bilgi formlarına ve kurumun güvenlik departmanına/personeline danışın.
<ol><li>Temiz ve küçük bir laboratuvar spatulası kullanın ve istenen miktarda (örneğin, ~ 2 g) kuru polimeri (poli(stiren-bütadien-stiren)) temiz, boş, 20 mL borosilikat cam şişeye aktarın. Şişeyi kapatın ve ortam laboratuvar koşullarında saklayın. NOT: Tetrahidrofuran (THF) içindeki poli(stiren-bütadien-stiren) için seçilen konsantrasyon yaklaşık 200 mg / mL idi. Bu konsantrasyon, bu protokol boyunca bir örnek olarak kullanılır; optimum konsantrasyon, kullanılan polimer/solvent sistemine bağlı olacaktır.</li>
	<li>Polimer numuneyi içeren borosilikat cam şişeyi kimyasal bir duman davlumbazına aktarın ve istenen çözücünün 10 mL'± 0,1 mL'lik pipeti, bu durumda THF, nominal olarak istenen 200 mg / mL konsantrasyonunu elde etmek için şişeye aktarın.</li>
	<li>Solvent (THF) kabını kapatın ve saklama dolabına aktarın. Polimer/solvent numunesini içeren borosilikat cam şişeyi birlikte verilen kapakla kapatın ve dikkatlice bir mikser/döndürücü üzerine monte edin.</li>
	<li>Polimer çözücü içinde tamamen çözünene kadar karışımı oda sıcaklığında 70 rpm'de bir rotatör kullanarak çalkalayın. NOT: Çözelti yaklaşık 60 dakika sonra net ve şeffaf görünür ve polimerin tamamen çözünmesini gösterir.</li>
	<li>Çözeltiyi SBS için çözünmüş gaz analizi (DGA) borosilikat cam şırıngasına aktarın. NOT: Polimer çözeltiler, borosilikat cam şişenin güvenli bir şekilde kapatılması ve açıklığın bir parafin balmumu filmi kullanılarak sarılması koşuluyla 72 saate kadar saklanabilir ve kullanılabilir. Ancak, SBS gerçekleştirmeden önce çözümler yeniden çalkalanmalıdır.</li>
</ol>2. Viskozite ölçümü ile kritik örtüşen polimer konsantrasyonunun belirlenmesi
NOT: Bu adım, SBS sonrası genel lif kalitesini ve morfolojisini etkileyen önemli bir parametre olan kritik örtüşen polimer konsantrasyonunu belirlemek için burada verilmiştir. Ayrıntılar için temsili sonuçlara ve tartışma bölümlerine bakın.
<ol><li>THF'de yaklaşık 10 mL hacimli polimer çözeltisinin sekiz nominal konsantrasyonunu (1 mg / mL, 3 mg / mL, 5 mg / mL, 10 mg / mL, 20 mg / mL, 30 mg / mL, 40 mg / mL, 50 mg / mL) hazırlayın. Çözümleri hazırlamak için 1.1 ve 1.2 numaralı adımlarda olduğu gibi aynı yordamı izleyin.</li>
	<li>Reometreyi ölçümler için hazırlayın. NOT: Tork, normal kuvvet ve faz açısı için rutin kalibrasyon ve doğrulama kontrolleri, aşağıdaki kurulum prosedüründen önce reometre üzerinde yapılmalıdır.<ol><li>Sıcaklık kontrolü için çevresel kontrol cihazını reometreye takın.</li>
		<li>Reometre geometrisini, yani gömme konsantrik silindirleri reometreye takın. İlk olarak, alt geometriyi (kap) çevresel kontrol cihazına ve ardından üst geometriyi (bob) dönüştürücü miline takın ve takın.</li>
		<li>Cihazın dokunmatik ekranını kullanarak normal kuvvet ve torku daral. Reometre yazılımının boşluk kontrol fonksiyonunu kullanarak geometri boşluğunu sıfırlayın. Örnek yükleme için yeterli alan sağlamak üzere sahne alanını kaldırın.</li>
	</ol></li>
	<li>Yüksek kaliteli, tek kullanımlık borosilikat cam pipet (~7 mL geometri için minimum numune hacmi) kullanarak polimer çözeltisini bardağa yükleyin. Ölçüm için boşluğu çalışma boşluğuna (3,6 mm) ayarlayın.</li>
	<li>Yaklaşık 25 °C'de yaklaşık 10 s-1 ila 100 s-1 arasında bir kesme hızı süpürme testi gerçekleştirin. Reometre yazılımında kararlı durum algılama işlevini etkinleştirin.</li>
	<li>Sonuç tablosunu dışa aktarın ve kararlı kesme viskozitelerinin ortalama değerini hesaplayın.</li>
	<li>Ortalama viskozite değerlerini polimer konsantrasyonunun bir fonksiyonu olarak çizin.</li>
</ol>3. Polimer çözeltisinin / nanopartikül dispersiyonunun hazırlanması
NOT: Nanopartiküller (NP'ler) eklenmiş bir polimer çözeltisi hazırlamak için, nano muhafazalı (yüksek verimli-partikül-hava filtreli) bir davlumbazın içinde çalışın.
<ol><li>Temiz, küçük bir laboratuvar spatula kullanın ve gerekli miktarda (örneğin, ~0,01 g) kuru NP tozu, örneğin demir oksit (Fe3O4) NP'ler, temiz bir 20 mL borosilikat cam şişeye tartın.</li>
	<li>Tek kullanımlık bir borosilikat cam pipet kullanarak istenen hacimde (örneğin, nominal olarak 10 mL) çözücü (örneğin, THF) ekleyin ve sağlanan kapağı kullanarak NP'ler/solvent karışımını içeren borosilikat cam şişeyi kapatın.</li>
	<li>Numuneyi bir vorteks karıştırıcıya aktarın ve NP'ler şişenin dibinde artık görünmeyene kadar 3.000 rpm'de oda sıcaklığında iyice çalkalayın. Nanopartiküllerin tam olarak dağılmasını sağlamak için şişeyi numuneyle birlikte derhal bir banyo sonikatörüne aktarın. Numunenin ısınmasını önlemek için, her sonikasyon adımı arasında 2-5 dakika bekleyerek, ~ 30 dakikalık aralıklarla dağılımı sonikleştirin.</li>
	<li>Daha sonra, kimyasal bir davlumbazın içinde çalışarak, NP dispersiyonuna istenen miktarda (örneğin, ~ 2 g) polimeri (örneğin, stiren-bütadien-stiren blok-ko-polimer) tartın ve ekleyin. Borosilikat cam şişeyi birlikte verilen kapakla kapatın ve oda sıcaklığında 70 rpm'de karıştırmak için bir rotatöre güvenli bir şekilde monte edin.</li>
	<li>Polimer/NP'ler/solvent numunesini yaklaşık 60 dakika boyunca veya polimer tamamen çözünene kadar iyice karıştırın. NOT: Karıştırmadan sonra, numune düzgün dağılmış NP'lere sahip viskoz bir sıvı olarak görünür ve büyük agregalar veya çökeltiler görünmez.</li>
	<li>Son olarak, karışımı SBS için bir DGA borosilikat cam şırıngaya aktarın. NOT: Dispersiyonun potansiyel aglomerasyonu veya dengesizleşmesi nedeniyle polimer NP çözeltilerinin SBS'den önce depolanması önerilmez.</li>
</ol>4. Çözüm üfleme eğirme işlemi (SBS)
NOT: Bu işlem için önerilen KKD, koruyucu gözlükleri, laboratuvar önlüğünü ve nitril eldivenleri içerir; SBS aparatını kurmadan önce bunlar takılmalıdır. Kurulum ve işlem kimyasal bir başlık içinde yapılmalıdır. SBS aparatı, 0,3 mm'lik bir iç nozul (polimer çözeltisi için) ve 1 mm'lik bir kafa açıklığı (gaz için), bir şırınga pompa sistemi, bir kolektör, basınçlı azot (N2) gaz tüpü ve bir alüminyum muhafaza ile donatılmış ticari bir airbrush ünitesinden oluşur. İç nozul, airbrush'ın kafa açıklığından yaklaşık 0,5 mm çıkıntı yapar. SBS kurulumuyla ilgili ayrıntılar Şekil 1'de verilmiştir.
<ol><li>İlk olarak, airbrush'ın yüksekliğini ve açısını, toplayıcıya bağlı seçilen alt tabakanın (cam mikroskop slaytı) merkezi ile hizalayacak şekilde ayarlayın ve yerine sabitleyin. Gaz tüpünün duvara montajına uygun şekilde sabitlendiğinden emin olun. Ardından, airbrush'ın gaz girişini N2 basınçlı gaz silindirine bağlayın.</li>
	<li>Gaz silindirindeki ana valfi açın ve istenen akışı elde etmek için basınç göstergesini izlerken attacjed gaz regülatörü valfini kullanarak basıncı yavaşça ayarlayın. Sistemden engelsiz akış olduğundan emin olun ve bağlantı noktalarındaki olası gaz sızıntılarını dikkatlice dinleyin. Potansiyel sızıntıları daha fazla araştırmak için bir sabun ve su çözeltisi kullanın ve gerekirse, sızıntıları ortadan kaldırmak için bağlantı parçalarına politetrafloroetilen (PTFE) bant uygulayın. Gaz akışı uygun şekilde ayarlandığında, gaz akışını durdurmak için gaz tüpü üzerindeki ana valfi kapatın.</li>
	<li>Donanımlı mengeneyi kullanarak substratı toplayıcı üzerine sabitleyin. Kollektörün yüksekliğini, airbrush'ın sprey yönüne ve desenine dik olarak hizalayacak şekilde ayarlayın, böylece malzeme alt tabaka üzerine birikecektir.</li>
	<li>Ardından, aşağıdaki adımlarda optimum çalışma mesafesini (nozul ve substrat arasındaki ayrım) belirlemeye yardımcı olması için toplayıcıyı airbrush nozulundan en uzak konumuna kaydırın.</li>
	<li>Kimyasal davlumbazın içinde çalışırken, hazırlanan polimer / NP'ler / çözücü karışımını borosilikat cam şişeden paslanmaz çelik bir iğne ile donatılmış 10 mL DGA borosilikat cam şırıngaya dikkatlice aktarın.</li>
	<li>Şırıngayı iğne yukarı bakacak şekilde tutarak, şırıngaya hafifçe dokunarak ve fazla havayı yerinden etmek için pistona yavaşça bastırarak numunedeki hava kabarcıklarını çıkarın. İğneyi çıkarın ve şırıngayı şırınga pompası ünitesine takın. Şırıngayı sabitleyin ve şırınganın çıkışından gelen PTFE tüpünü airbrush üzerindeki uygun girişe bağlayın.</li>
	<li>Ardından, şırınga-pompa ünitesi menüsünden istediğiniz enjeksiyon hızını seçin (örneğin, 0,5 mL / dak) veN2'nin airbrush'tan akmasına izin vermek için N2 gaz silindirindeki ana valfi yavaşça açın. Polimer / NP'ler / çözücü karışımını dağıtmak için hemen şırınga pompası ünitesini başlatın ve püskürtme işlemini başlatın.</li>
	<li>Püskürtme nozulundaki püskürtme desenini dikkatlice gözlemleyin ve tıkanma veya kısmi tıkanma olmadığından emin olun. Çözelti serbestçe püskürtülene kadar enjeksiyon hızını kademeli olarak artırın veya azaltın. NOT: Çok düşük veya yüksek enjeksiyon hızları tıkanmaya eğilimlidir. Optimum enjeksiyon hızı, çözeltinin viskozitesinin bir fonksiyonudur ve yüksek veya düşük polimer çözeltisinin konsantrasyonları için ayarlanması gerekebilir.</li>
	<li>Daha sonra, toplayıcının konumunu, malzeme substrat üzerinde birikinceye kadar airbrush'a doğru kaydırarak çözücü buharlaşmasına izin vermek için kullanılan polimer / çözücü sistemi için istenen çalışma mesafesine ayarlayın. NOT: Kollektör airbrush püskürtme nozuluna çok yakınsa, yetersiz buharlaşma süresi sıvı polimer çözeltisinin alt tabaka üzerine çökelmesine neden olur. Kollektör çok uzaktaysa, substrat üzerine çok sınırlı veya hiç malzeme birikmeyecektir. THF'deki poli(stiren-bütadien-stiren) çözeltiler için uygun çalışma mesafesi 8 cm ile 12 cm arasındadır.</li>
	<li>İstenilen miktarda malzeme substrat üzerinde biriktiğinde, önce şırınga pompası ünitesini durdurun ve ardındanN2 gaz silindiri üzerindeki ana valfi hemen kapatın.</li>
</ol>5. SBS fiber paspasların SEM ile analizi
<ol><li>Elektron ışını altındaki yüzey şarj etkilerini azaltmak için fiber paspasları Au/Pd gibi iletken bir malzeme ile kaplamak için bir püskürtme kaplayıcı kullanın. NOT: 4-5 nm kaplama kalınlığı yeterli olacaktır.</li>
	<li>Fiber paspas örneklerini bir SEM'e yükleyin ve 2-5 kV'luk hızlandırıcı bir voltaj ve 0,1-0,2 nA'lık bir akım kullanarak görüntüleyin. Gerektiğinde şarj etkilerine karşı koymak için şarj nötralizasyon ayarlarını uygulayın.</li>
	<li>Fiber malzemelerin farklı özelliklerini yakalamak için ikincil bir elektron dedektörü veya geri saçılan bir elektron dedektörü kullanın.</li>
	<li>Farklı elementlerin karakteristik X-ışınlarını, polimerik fiber paspasların içine gömülü demir oksit NP'lerin göstergesi olan demir (Fe) varlığının belirlenmesine izin verecek bir enerji spektrumuna ayırmak için bir enerji dağıtıcı (EDS) dedektörü kullanın.</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>

Bu makalede kullanılan prosedürlerin tam açıklaması, belirli ticari ürünlerin ve tedarikçilerinin tanımlanmasını gerektirir. Bu tür bilgilerin dahil edilmesi, hiçbir şekilde, bu tür ürünlerin veya tedarikçilerin NIST tarafından onaylandığını veya NIST tarafından önerildiğini veya açıklanan amaçlar için mutlaka en iyi malzemeler, araçlar, yazılımlar veya tedarikçiler olduklarını gösterdiği şeklinde yorumlanmamalıdır.

Burada açıklanan yöntem, çözelti üflemeli eğirme olarak bilinen nispeten yeni bir teknikle polimer elastomer nanokompozit fiber paspasların üretilmesi için bir protokol sağlar. Bu teknik, liflerin nano ölçekte üretilmesine izin verir ve atmosferik basınç ve oda sıcaklığı27 altında gerçekleştirilebildiği için elektrospinning işlemi gibi diğer köklü tekniklere göre çeşitli avantajlara sahiptir. Ayrıca, SBS yerel çevresel değişikliklere (sıcaklık veya nem) karşı oldukça hassas değildir ve sert veya t...

Birçok hafif, balistik, koruyucu zırh sistemi şu anda olağanüstü balistik direnç sağlayan yönlendirilmiş, ultra yüksek molar kütleli polietilen lifler veya aramidler gibi yüksek modüllü ve yüksek mukavemetli polimerik lifler kullanılarak inşa edilmektedir 1,2. Bu lifler, filament seviyesine nüfuz edebilen ve dokunmamış, tek yönlü bir laminat oluşturmak için lifleri 0 ° / 90 ° konfigürasyonda sabitleyebilen elastik bir reçine malzemesi (bağlayıcı) ile birlikte kullanılır. Polimer elastomer reçinesinin (bağlayıcı) yüzdesi, laminat yapısının yapısal bütünlüğünü ve antibalistik özelliklerini korumak için tek yönlü laminatın toplam ağırlığının%13'ünü geçmemelidir 3,4. Bağlayıcı, zırhın çok önemli bir bileşenidir, çünkü yüksek mukavemetli lifleri her laminat katmanı3 içinde düzgün bir şekilde yönlendirilmiş ve sıkıca paketlenmiş halde tutar. Vücut zırhı uygulamalarında bağlayıcı olarak yaygın olarak kullanılan elastomer malzemeler çok düşük çekme modülüne (örneğin, ~ 23 ° C'de ~ 17.2 MPa), düşük cam geçiş sıcaklığına (tercihen -50 ° C'nin altında), kopmada çok yüksek uzama (% 300'e kadar) sahiptir ve mükemmel yapışkan özellikler göstermelidir5.
Bu polimer elastomerlerin performansını artırmak için, vücut zırhı uygulamalarında bağlayıcı olarak kullanılabilecek lifli elastomer malzemeler oluşturmak için SBS yapıldı. SBS, farklı polimer / çözücü sistemlerinin kullanılmasına ve farklı son ürünlerin oluşturulmasına izin veren nispeten yeni, çok yönlü bir tekniktir 6,7,8,9,10,11,12,13. Bu basit işlem, nano ve mikro uzunluk ölçekleri 14,15,16,17,18'i kapsayan lif tabakaları veya ağlarını üretmek için konformal liflerin hem düzlemsel hem de düzlemsel olmayan substratlara hızlı (elektrospinning hızının 10 katı) birikmesini içerir. SBS malzemelerinin tıbbi ürünler, hava filtreleri, koruyucu ekipmanlar, sensörler, optik elektronik ve katalizörler 14,19,20'de çok sayıda uygulaması vardır. Küçük çaplı liflerin geliştirilmesi, yüzey alanı/hacim oranını büyük ölçüde artırabilir, bu da özellikle kişisel koruyucu ekipman alanında birçok uygulama için çok önemlidir. SBS tarafından üretilen liflerin çapı ve morfolojisi, polimerin molar kütlesine, çözeltideki polimer konsantrasyonuna, çözeltinin viskozitesine, polimer çözeltisi akış hızına, gaz basıncına, çalışma mesafesine ve püskürtme nozulunun çapına bağlıdır14,15,17.
SBS aparatının önemli bir özelliği, bir iç ve bir eşmerkezli dış nozuldan oluşan sprey nozuludur. Uçucu bir çözücü içinde çözünen polimer, iç nozuldan pompalanırken, basınçlı bir gaz dış nozuldan akar. Dış nozuldan çıkan yüksek hızlı gaz, iç nozuldan akan polimer çözeltisinin kesilmesine neden olur. Bu, sprey nozulundan çıkarken çözeltiyi konik bir şekil oluşturmaya zorlar. Koninin ucundaki yüzey gerilimi aşıldığında, ince bir polimer çözeltisi akışı dışarı atılır ve çözücü hızla buharlaşarak polimer iplikçiklerinin polimer lifler olarak birleşmesine ve birikmesine neden olur. Çözücü buharlaştıkça lifli bir yapının oluşumu, polimer molar kütlesine ve çözelti konsantrasyonuna büyük ölçüde bağlıdır. Lifler, çözeltideki polimer zincirleri kritik örtüşme konsantrasyonu (c*) olarak bilinen bir konsantrasyonda üst üste binmeye başladığında, zincir dolaşıklığı ile oluşur. Bu nedenle, seçilen polimer / çözücü sisteminin c * 'sinin üzerindeki polimer çözeltileri ile çalışmak gerekir. Ayrıca, bunu başarmak için kolay bir strateji, nispeten yüksek molar kütleye sahip polimerleri seçmektir. Daha yüksek molar kütleye sahip polimerler, literatürde açıklandığı gibi lifli yapıların oluşumundaki artışla doğrudan ilişkili olan polimer gevşeme sürelerini arttırmıştır21. SBS'de kullanılan parametrelerin birçoğu güçlü bir şekilde ilişkili olduğundan, bu çalışmanın amacı, nanopartikülleri lifli polimer-elastomer matrisine dahil ederek vücut zırhı uygulamalarında bulunan tipik bağlayıcı malzemeler için alternatif olarak kullanılacak ayarlanabilir ve esnek polimerik fiber nanokompozitlerin geliştirilmesine rehberlik etmektir.

<table><tbody><tr><td>45 MM Takım Yapıcı Mengene</td><td>Tormach A.Ş.</td><td>32547</td><td>Alt tabakayı kollektöre sabitlemek için</td></tr><tr><td>ARES-G2 Reometre</td><td>TA Instruments</td><td>401000.501</td><td>Reometre</td></tr><tr><td>Branson Ultrasonik M Serisi - Ultrasonik Temizleme Banyosu</td><td>Fisher Scientific</td><td>15-336-100</td><td>Nanopartikülleri dağıtmak için</td></tr><tr><td>Cadence Science&nbsp; Micro-Mate Değiştirilebilir Şırınga</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-825-2A</td><td>Cam Şırınga 1/5 mL'de 5 mL, Luer Kilit</td></tr><tr><td>Ucu Kimyasal başlık</td><td>Herhangi bir şirket</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Corning - Tek Kullanımlık Pastör Cam Pipet</td><td>Sigma Aldrich</td><td>CLS7095D5X-200EA</td><td>Steril Olmayan</td></tr><tr><td>DWK Yaşam Bilimleri&nbsp; Wheaton - Cam Sintilasyon Flakon</td><td>Fisher Scientific</td><td>03-341-25G</td><td>20 mL kapaklı</td></tr><tr><td>FEI Quanta 200 Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM)</td><td>FEI</td><td></td><td>Görüntüleme örnekleri için</td></tr><tr><td>Demir Oksit Nanopowder/Nanopartiküller</td><td>US Research Nanomaterials, inc.</td><td>US3320</td><td>Fe3O4, %98, 20-3- nm, Silikon yağı Kaplı</td></tr><tr><td>KD Scientific Legato 100 Tek Şırınga Pompası</td><td>Sigma Aldrich</td><td>Z401358-1EA</td><td>Tek şırınga infüzyon pompası</td></tr><tr><td>Master Airbrush - Model S68</td><td>TCP Global</td><td>MAS S68</td><td>Nozul/iğne çapı: 0,35 mm</td></tr><tr><td>Mettler Toledo AB265-S/FACT Terazi</td><td>Cole-Parmer Scientific</td><td>EW-11333-14</td><td>Polimer ve&nbsp; Nanopartiküller</td></tr><tr><td>N2 Gaz Regülatörü</td><td>Herhangi bir şirket</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nanomuhafaza</td><td>Herhangi bir şirket</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Optik Mikroskopi Cam Slaytlar</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-550-A3</td><td>Fiber mat biriktirme için alt tabaka olarak kullanılır</td></tr><tr><td>OSP Oluklu Bob, 33 mm</td><td>TA Instruments</td><td>402796.902</td><td>Bob, üst geometri</td></tr><tr><td>OSP Oluklu Çift Boşluklu Kap, 34 mm</td><td>TA Aletler</td><td>402782.901</td><td>Çift cidarlı kap, alt geometri</td></tr><tr><td>Oxford BenchMate Dijital Vorteks Karıştırıcı Pipet</td><td></td><td>VM-D</td><td>Karıştırma çözeltileri için 4.200 rpm'ye kadar derecelendirilmiş</td></tr><tr><td>Oxford Benchmate Tüp Rulo</td><td>Pipet</td><td>OTR-24DR</td><td>Numune karıştırıcı/döndürücü</td></tr><tr><td>Polistiren-blok-polibütadien-blok-polistiren</td><td>Sigma Aldrich</td><td>432490-1KG</td><td>stiren 30 ağırlıkça %, Mw ~ 185.000 g/mol</td></tr><tr><td>SEM Pin Saplama Numune Dağı Ted</td><td>Pella, Inc.</td><td>16119</td><td>18 mm çap x 8 mm yükseklik</td></tr><tr><td>Spatula</td><td>VWR</td><td>82027-532</td><td>Test malzemelerini yüklemek için</td></tr><tr><td>Tetrahidrofuran (THF)</td><td>Fisher Scientific</td><td>T425-1</td><td>çözücü, HPLC sınıfı</td></tr><tr><td>TRIOS</td><td>TA Instruments</td><td>v4.3.1.39215</td><td>Reometre yazılımı</td></tr></tbody></table>

kişisel koruyucu ekipmanlar için polimerik nano-kompozit liflerin Çözelti Üfleme İpliği

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

Hafif, koruyucu zırh sistemleri tipik olarak dokunmamış, tek yönlü bir laminat oluşturmak için elastik bir reçine malzemesi (bağlayıcı) ile yerinde tutulan yüksek modüllü (>109 MPa) ve yüksek mukavemetli polimerik liflerden oluşur. Yüksek mukavemetli liflerin mekanik özelliklerini iyileştirmeye önemli çabalar odaklanmış olsa da, bağlayıcı malzemelerin özelliklerini iyileştirmek için çok az çalışma yapılmıştır. Bu elastomerik polimer bağlayıcıların performansını artırmak için, çözelti üfleme eğirme olarak bilinen nispeten yeni ve basit bir üretim süreci kullanılmıştır. Bu teknik, nano ölçekten mikro ölçeğe kadar değişen ortalama çaplara sahip levhalar veya lif ağları üretebilir. Bunu başarmak için, polimer elastomer çözeltilerinden dokunmamış elyaf paspaslar üretmek için laboratuvarda bir çözelti üfleme eğirme (SBS) aparatı tasarlanmış ve üretilmiştir.
Bu çalışmada, yaygın olarak kullanılan bir bağlayıcı malzeme, tetrahidrofuran içinde çözünmüş bir stiren-bütadien-stiren blok-ko-polimer, silikon yağı ile kapsüllenmiş ve böylece SBS işlemi ile oluşturulan liflere dahil edilen demir oksit NP'ler gibi metalik nanopartiküller (NP'ler) eklenerek nanokompozit lif paspasları üretmek için kullanılmıştır. Bu çalışmada açıklanan protokol, polimer molar kütlesi, termodinamik olarak uygun çözücünün seçimi, çözeltideki polimer konsantrasyonu ve benzer deneylerin gerçekleştirilmesinde başkalarına yardımcı olmak için taşıyıcı gaz basıncı dahil olmak üzere SBS prosesinde yer alan çeşitli kritik parametrelerin etkilerini tartışacak ve ayrıca deney düzeneğinin konfigürasyonunu optimize etmek için rehberlik sağlayacaktır. Elde edilen dokunmamış elyaf paspasların yapısal bütünlüğü ve morfolojisi, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisi (EDS) yoluyla elementel X-ışını analizi kullanılarak incelenmiştir. Bu çalışmanın amacı, SBS fiber paspasların yapısını ve morfolojisini optimize etmek için çeşitli deneysel parametrelerin ve malzeme seçimlerinin etkilerini değerlendirmektir.

Bu çalışmada, nano ve mikro ölçekte poli(stiren-bütadien-stiren) liflerden oluşan dokunmamış elyaf paspaslar, demir oksit NP'lerin varlığı ile ve yokluğunda sentezlenmiştir. Elyaf oluşturmak için, SBS parametreleri kullanılan polimer / çözücü sistemi için dikkatlice seçilmelidir. Çözünmüş polimerin molar kütlesi ve çözelti konsantrasyonu, SBS işlemi tarafından üretilen yapıların morfolojisini kontrol etmede kritik öneme sahiptir. Bu çalışmada, yaklaşık 185.000 g/mol molar kütle ve 25 °C'de 0.94 g/mL yoğunluk ile poli(sti...

Bu çalışmanın temel amacı, çözelti üflemeli eğirme (SBS) yoluyla tutarlı morfolojiye sahip polimerik fiber paspaslar hazırlamak için bir protokol tanımlamaktır. SBS'yi, nanopartikülleri bir polimer-elastomer matrisine dahil ederek, koruyucu malzemeler de dahil olmak üzere çeşitli uygulamalar için yeni, ayarlanabilir, esnek polimerik fiber nanokompozitler geliştirmek için kullanmayı hedefliyoruz.

Kişisel Koruyucu Ekipmanlar için Polimerik Nano-Kompozit Liflerin Çözelti Üfleme İpliği

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

Bu kendi kendine protokol, termodinamik olarak uygun çözücülerin polimer molar kütle seçimi, çözeltideki polimerik konsantrasyon, nano malzemelerin dahil edilmesi, taşıyıcı gaz basıncı ve çalışma mesafesi dahil olmak üzere polimerik nano kompozit liflerin çözelti üflemeli eğirmesinde yer alan en önemli parametrelerden ve adımlardan bazılarını kapsar. SPS, polimer solvent sistemi ve son ürün açısından çok yönlülük sunan nispeten yeni bir tekniktir. Ayrıca, resmi lifleri hem düzlemsel hem de düzlemsel olmayan substratlara hızlı bir şekilde biriktirmek ve hem nano hem de mikro ölçekli çaplarda liflerin oturması veya ağlarını oluşturmak için kullanılabilir.Bu çalışmanın amacı, nano parçacıkları elyafın polimer elastomer matrisine dahil ederek vücut zırhı uygulamalarında bulunan tipik bağlayıcı malzemeler için alternatif olarak kullanılabilecek ayarlanabilir ve esnek polimerik fiber nano kompozitlerin geliştirilmesine rehberlik etmektir. Şu anda, ayarlanabilir polimerik nano kompozit elyaflar üzerinde bir çözelti üfleme eğirme gerçekleştirmek için ticari olarak temin edilebilen sistemler veya standart çalışma prosedürleri yoktur. Parçacık ve cihazlarımızın gösterilmesi, başkalarının uygulamaları için kendi süreçlerini etkili bir şekilde geliştirmelerine yardımcı olabilir.Başlamak için, istenen miktarda kuru polimeri küçük bir spatula kullanarak temiz bir 20 mililitrelik borosilikat cam şişeye aktarın. Şişeyi kimyasal duman davlumbazına yerleştirin ve mililitre konsantrasyon başına 200 miligram elde etmek için yaklaşık 10 mililitre tetrahidrofuran ekleyin. Ardından şişeyi kapatın ve karıştırıcıya veya döndürücüye yerleştirin.Kuru demir oksit nanopartikül tozunu temiz bir 20 mililitrelik cam şişeye ekleyin. Daha sonra şişeye 10 mililitre tetrahidrofuran ekleyin ve kapatın. Nanopartiküller şişenin dibinde görünmez hale gelene kadar vorteks karıştırıcı üzerindeki numuneyi iyice çalkalayın ve daha sonra nanopartiküllerin tamamen dağılmasını sağlamak ve numunenin ısınmasını önlemek için numuneyi her sonikasyon arasında iki ila beş dakikalık bir aralıkla yaklaşık 30 dakika boyunca sonikleştirin.Polimeri kimyasal davlumbazın içindeki nanopartikül dağılımına ekleyin ve şişeyi kapatın. Daha sonra, polimer tamamen çözünene kadar oda sıcaklığında 60 dakika boyunca 70 RPM'de rotatörde karıştırın. Hava fırçasının yüksekliğini ve açısını, toplayıcıya bağlı ve yerine sabitlenmiş cam mikroskop slaytının ortasıyla aynı hizada olacak şekilde ayarlayın.Gaz tüpünün duvara montajına düzgün bir şekilde sabitlendiğinden emin olun ve airbrush'ın gaz girişini azot basınçlı gaz silindirine bağlayın. Gaz silindirinin ana valfini açın ve istenen akışı elde etmek için basıncı yavaşça ayarlayın. Ardından ana vanayı kapatın.Donanımlı mengeneyi kullanarak substratı kolektör üzerine sabitleyin ve malzemeyi substrat üzerinde biriktirmek için hava fırçasının püskürtme yönüne ve desenine dik olarak hizalamak için kolektörün yüksekliğini ayarlayın. Kollektörü airbrush nozulundan uzaktaki en uzak konumuna kaydırarak optimum çalışma mesafesini belirleyin. Polimer nanopartikül çözücü karışımını, paslanmaz çelik bir iğne ile donatılmış çözünmüş bir gaz analizi borosilikat cam şırıngasına aktarın.Şırıngayı iğne yukarı bakacak şekilde tutarak ve şırıngaya hafifçe dokunarak numunedeki hava kabarcıklarını çıkarın, ardından fazla havanın yerini almak için pistonu yavaşça bastırın. İğneyi çıkarın, şırıngayı şırınga pompası ünitesine takın ve şırıngayı sabitleyin. Şırınganın çıkışından gelen PTFE borusunu airbrush üzerindeki uygun girişe bağlayın ve şırınga pompa ünitesi menüsünden istediğiniz enjeksiyon hızını seçin.Azot gazının airbrush'tan akması için azot gazı silindiri üzerindeki ana valfi açın ve polimer nanopartikül çözücü karışımını dağıtmak için şırınga pompası ünitesini başlatarak püskürtme işlemini başlatın. Püskürtme düzenine dikkat edin ve tıkanma olmadığından emin olun. Çözelti serbestçe püskürtülene kadar enjeksiyon hızını kademeli olarak artırın veya azaltın.Kollektörün solvent buharlaşması için konumunu, malzemenin istenen miktarı substrat üzerinde birikinceye kadar airbrush'a doğru kaydırarak ayarlayın. Ardından şırınga pompası ünitesini durdurun ve azot gazı silindirinin ana valfini kapatın. Kritik konsantrasyonda, çözünmüş polimer bobinler birbirleriyle örtüşmeye başlar ve dolaşıklığa neden olur.Kritik konsantrasyonun hesaplanan ve deneysel olarak tahmin edilen değerleri benzerdi. Bu nedenle, çözelti üfleme eğirme işlemi için kritik konsantrasyonun üzerinde bir polimer konsantrasyonu kullanılmıştır. Farklı polimer konsantrasyonlarının lif mat morfolojisi üzerindeki etkisi incelenmiş ve istenmeyen polimer boncukların kritik örtüşen polimer konsantrasyonlarının altında ve yakınında bulunduğu gözlenmiştir.El değmemiş ve morfolojik olarak pürüzsüz lifler, kritik konsantrasyonun üzerindeki polimer konsantrasyonlarında elde edildi. Düşük büyütmede, yüksek polimer konsantrasyonundan üretilen fiber paspas, minimum boncuk veya elyaf kaynağı ile bireysel ve silindirik şekilli liflerin varlığını göstermiştir. Daha yüksek büyütme, polimer boncukların yokluğunu doğrular.Gaz basıncının lif morfolojisi üzerindeki etkisi de incelenmiştir. Basınç arttıkça elyaf çapı azalırken, çok yüksek basınç büyük polimer boncuklar ve kaynaklı liflerle sonuçlanır. Polimer lifleri içindeki demir oksit nanopartiküllerinin varlığı, geri saçılan elektron analizi kullanılarak belirlendi.Element analizi ayrıca demir oksit nanopartiküllerinin varlığını gösterdi Uygun bir çözücünün seçiminin yanı sıra polimerin konsantrasyonu ve çözeltisindeki molar kütlesi, bu protokolün başarısını veya başarısızlığını belirleyebilecek en kritik parametrelerden bazılarıdır. Bu protokolde açıklanan yöntemler, biyomalzemeler, polimer bazlı iletken malzemeler, filtrasyon cihazları ve diğerleri dahil olmak üzere çeşitli diğer alanlar ve uygulamalar için polimerik fiber nano kompozitler geliştirmek için uygulanabilir.

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

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Özellikle proteinleri ile etkileşim yeteneğine fonksiyonel grupları ile dekore nanoelyaflar hazırlamak için etkili bir yaklaşım tarif edilmektedir. Yaklaşım, ilk olarak uygun bir fonksiyonel grup ile fonksiyonelleştirilmiş bir polimerin hazırlanmasını gerektirmektedir. Işlevsel polimer elektroeğirme nanoelyaflar içine imal edilir. Bir protein ile nanoliflerden bağlanma etkinliği konfokal mikroskopi ile incelenmiştir.

Biofunctional Nanoliflerin Yapımı İçin Prosedür

Yivli bir mikroakışkan kanaldan geçen iki bitişik sıvı, bir prepolimer çekirdeğinin etrafında bir kılıf oluşturmaya yönlendirilebilir; böylece hem şekil hem de kesit belirlenir. Tiyol tıklama kimyası gibi fotoinitiated polimerizasyon, çekirdek sıvısını önceden belirlenmiş boyut ve şekle sahip bir mikrofiber haline hızlı bir şekilde katılaştırmak için çok uygundur.

Önceden Tasarlanmış Boyut ve Şekle Sahip Polimerik ve Biyohidred Elyafların Mikroakışkan İmalatı

Burada, biz liflerin Basamaklandırılmış organizasyonu ile electrospun nanolif iskeleleri imal ve hücre morfolojisi / yönünü düzenleyen kendi uygulamalarını keşfetmek için bir protokol mevcut. Nanolif iskelelerinin fiziksel ve kimyasal özellikleri açısından Degrade'ler biyomedikal alanındaki uygulamalar geniş bir yelpazede sunuyoruz.

Fiber Teşkilatı geçişleri ile electrospun Nanolif iskeleleri

İki ve üç boyutlu süperhidrofobik polimerik malzemeler, benzer bileşime sahip daha düşük yüzey enerjili bir polimer ile harmanlanmış, biyolojik olarak parçalanabilen polimerlerin elektrospinning veya elektro püskürtme ile hazırlanır.

Biyomedikal Uygulamalar için Süperhidrofobik Polimer Malzemeler imalatı

Electrospun nanolifler oranı, mükemmel mekanik bütünlüğü ağırlığı ve hücre büyümesi ve çoğalması desteklemek için yüksek bir yüzey alanı vardır. Bu nanolifler biyomedikal uygulamalarda geniş bir yelpazesi var. Burada Elektrospinning tekniği kullanılarak, keratin / PCL nanolifler imal ve doku mühendisliğinde olası uygulamalar için lifleri karakterize.

Biyomedikal Mühendisliği için keratin bazlı nanofiber sentezi

İletişim kuralları hydrazone toplu ölçek, microscale ve Nano, ikincisi jel nano tanecikleri ve nanofibers hazırlanması için polimer reaksiyonlar, cross-linking göre parçalanabilir thermoresponsive hydrogels imalatı için açıklanmıştır.

Parçalanabilir Thermoresponsive Hydrogels birden fazla uzunluğu ölçeklerde yolu ile reaktif ekstrüzyon, havacilik, kendinden montajlı imalatı ve Electrospinning

Reçine zengin alan ortadan kaldırarak kompozit yüzey üzerinde çıplak lifleri ortaya çıkarmak için bir protokol sunulmuştur. Lifler ve kompozitler, imalat sırasında değil sonrası yüzey işlem tarafından sunulur. Maruz kalan karbon kompozit kalınlığı ile yön ve yüksek mekanik özelliği yüksek elektriksel iletkenlik sergi.

Deneysel yeni bir bileşik imalat yöntemi uygulanması: bileşik yüzeyi yumuşak katman yöntemi tarafından çıplak lifleri ortaya

İskele yolu ile electrospinning polimer ile imal için kapsamlı bir kılavuz doğrudan yazma modunda erir bu protokolü hizmet vermektedir. Sistematik olarak işlemi anahat ve hedeflenen iskele mimarileri ulaşmak için uygun parametre ayarlarını tanımlayın.

Üç boyutlu Poly(ε-caprolactone) İskele kontrol edilebilir türleri morfoloji ile Electrospinning yazma doku mühendisliği uygulamaları için erime

Bu el yazması imal ve insan immün yetmezlik virüsü tip 1 bulaşmasına karşı güçlü yapıştırıcı ve antiviral faaliyet göstermek Griffithsin-modified Poli (laktik-co-glikolik asit) electrospun lifler karakterize için yordamı açıklar vitro. Sentez için kullanılan bir yöntem yüzey-değiştirmek ve elde edilen morfolojisi, konjugasyon, karakterize ve Griffithsin desorpsiyon yüzey-modified liflerinden açıklanmıştır.

İmalat ve Fiber Griffithsin-modified iskele karakterizasyonu önlenmesi için cinsel enfeksiyonlar iletilen

Çalışma birincil amacı doğru mekanik yüksek mukavemetli kopolimer aramid elyaf, bir kaplama çıkarmadan ve önemli tanıtımı olmadan bireysel fiber ipliklerini disentangling sınaması için tutarlı numuneler hazırlamak için bir protokol geliştirmektir kimyasal ve fiziksel bozulma.

Disentangling yüksek mukavemetli kopolimer Aramid Elyaf mekanik özelliklerinin belirlenmesi etkinleştirmek için

Bu makale, elektro eğrilmiş PAN nanofiberlerin buhar biriktirme kullanılarak elektroaktif polimerlerle kaplanması için basit bir tekniği açıklamaktadır. Nanofiber matların polimer büyümesini, lif çapını ve genel mekanik mukavemetini anlamak ve optimize etmek için oksidan FeCl₃'nin poli(3,4-etilendioksitiofen) kaplamaların PAN üzerinde birikmesi üzerindeki etkileri araştırıldı.

Elektroaktif Poli'nin (3,4-etilendioksitiyofen) Elektroeğrilmiş Emtia Polimer Nanofiberler Üzerine Buhar Fazı Biriktirmesi

Keşfedin çözelti üfleme ipliği ile polimerik nano-kompozit lif matları üretimini, demir oksit nanoparçacıkları ve stiren-bütadien-stiren matrisi kullanarak. Bu yöntem kişisel koruyucu ekipmanlar için bağlayıcı malzemeler geliştirmeye yardımcı olur.

Kişisel Koruyucu Ekipmanlar için Polimerik Nano-Kompozit Liflerin Çözelti Üfleme İpliği

Daha fazla video keşfet