Electrohilado

El electrohilado (electrospinning, electrospinning [1] ) es un método para producir fibras poliméricas como resultado de la acción de fuerzas electrostáticas en un chorro cargado eléctricamente de una solución polimérica o fundido. El método de electrohilado permite obtener fibras poliméricas con un diámetro de varios cientos de nanómetros.

Historia

La primera patente para el método de producción de fibras en un campo electrostático se emitió en 1902 en los EE . UU . [2] , pero el método no se usó ampliamente. Desde finales del siglo XX, el interés de los investigadores en el proceso de obtención de materiales funcionales por el método de electrohilado de fibras ha aumentado constantemente, principalmente en relación con la producción de materiales fibrosos biocompatibles.

Una de las implementaciones del método de electrohilado se desarrolló en 1938 en el Instituto de Investigación Científica de Física y Química de Moscú. L. Ya. Karpova (NIFHI) , el equipo científico de N.A. Fuchs , N. D. Rosenblum y I.V. Petryanov-Sokolov , el modo de generación de fibra, en el que los chorros de líquido que fluyen de una boquilla bajo alto voltaje, en lugar de la esperada descomposición de Rayleigh en gotas, durante la evaporación del solvente, tuvieron tiempo de solidificarse, formando fuertes fibras continuas con un sección transversal estable con un tamaño del orden de varios micrómetros o menos [3] .

Opciones

El prototipo del electrohilado de fibras es el método de rociado electrohidrodinámico de líquidos, en el cual un líquido de baja conductividad eléctrica que sale de una boquilla dosificadora, que se encuentra bajo un alto voltaje eléctrico constante, es rociado por las fuerzas repulsivas del mismo eléctrico. cargas en gotas muy pequeñas, que luego se pueden depositar en el electrodo opuesto [3] .

El método de electrohilado en emulsión permite obtener fibras poliméricas con gotas de solución incorporadas con moléculas de proteínas o polinucleótidos [4] .

Aplicación

El método de electrohilado se utiliza para la fabricación de productos médicos biocompatibles [5] , andamios de órganos y tejidos creados mediante bioingeniería ( tráquea [6] , esófago, conducto biliar [7] ), incluidos aquellos con propiedades de biodegradación controlada en el cuerpo del receptor.

Véase también

Notas

  1. Shutov A.A., Astakhov E.Yu. Formación de membranas filtrantes fibrosas por electrohilado // Revista de física técnica . - 2006. - T. 76. - No. 8.- S. 132-135.
  2. Método de dispersión de fluidos. Patente estadounidense 705691 / Morton WJ, 1902.
  3. ↑ 1 2 Prokopchuk N.R., Shashok Zh.S., Prishchepenko D.V., Melamed V.D. Electrospinning de nanofibras a partir de solución de quitosano (revisión)  // Tecnologías y materiales poliméricos. - 2015. - T. 1 , N º 2 . — págs. 36–56 . — ISSN 2415-7260 .
  4. Tenchurin TH, Lyundup AV, Demchenko AG, Krasheninnikov ME, Balyasin MV, Klabukov ID, et al. Modificación de andamios fibrosos biodegradables con Factor de Crecimiento Epidérmico por electrohilado en emulsión para la promoción de la proliferación de células epiteliales  // Genes and Cells. - 2017. - T. 12 , N º 4 . — págs. 47–52 . doi : 10.23868 /201707029 .
  5. Lukanina KI, Grigor'ev TE, Tenchurin T.Kh., Shepelev AD, Chvalun SN Nonwoven Materials Produced by Electrospinning for Modern Medical Technologies (Revisión  )  // Fiber Chemistry. - 2017. - Vol. 49 , edición. 3 . — pág. 205–216 . — ISSN 1573-8493 0015-0541, 1573-8493 . -doi : 10.1007/ s10692-017-9870-2 .
  6. Kiselevskiy M.V., Anisimova N.Yu., Shepelev A.D., Tenchurin T.Kh., Mamagulashvili V.G., Krasheninnikov S.V., Grigoriev T.E., Chvalun S.N., Davydov M.I. Propiedades mecánicas de matrices traqueales sintéticas basadas en material polimérico ultrafibroso  Boletín de la Universidad de Perm. Matemáticas. Mecánica. Informática. - 2015. - V. 3 , N º 30 . - S. 12-18 . — ISSN 1993-0550 .
  7. Dyuzheva TG, Lyundup AV, Klabukov ID, Chvalun SN, Grigorev TE, Shepelev AD, Tenchurin TH, Krasheninnikov ME, Oganesyan RV Perspectivas para el conducto biliar diseñado con tejidos  // Genes and Cells. - 2016. - T. 11 , N º 1 . - S. 43-47 . — ISSN 2313-1829 .

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