Есть много способов сделать нановолокна. Эти универсальные материалы – чьи целевые заявления включают все от разработки ткани до пуленепробиваемых жилетов – были сделаны, используя центробежную силу, капиллярную силу, электрическое поле, протяжение, выдувание, таяние и испарение.У каждого из этих методов фальсификации есть за и против. Например, Rotary Jet-Spinning (RJS) и Иммерсионное Вращение Самолета Ротации (iRJS) являются новыми технологиями производства, развитыми в Disease Biophysics Group в Школе Джона А. Полсона Гарварда Технических и прикладных наук (МОРЯ) и Институт Wyss Биологически Вдохновленной Разработки.
И RJS и iRJS растворяют полимеры и белки в жидком решении и используют центробежную силу или осадки, чтобы удлинить и укрепить самолеты полимера в наноразмерные волокна. Эти методы замечательные для производства больших сумм диапазона материалов – включая ДНК, нейлон, и даже кевлар – но до сих пор они не были особенно портативными.Disease Biophysics Group недавно объявила о разработке переносного устройства, которое может быстро произвести нановолокна с точным контролем над ориентацией волокна. Регулирование выравнивания волокна и смещения крайне важно, строя леса нановолокна, которые подражают высоко выровненной ткани в теле или предметах одежды пункта использования проектирования, которые подходят определенной форме.
«Наша главная цель по этому исследованию состояла в том, чтобы сделать портативную машину, которую Вы могли использовать, чтобы достигнуть управляемого смещения нановолокон», сказала Нина Синатра, аспирант в Disease Biophysics Group и co-first автор статьи. «Чтобы развивать этот вид устройства пункта-и-охоты, нам была нужна техника, которая могла произвести высоко выровненные волокна с довольно высокой пропускной способностью».Новый метод фальсификации, названный вращением напряжения, использует быстродействующую щетину вращения, которая опускается в полимер или водохранилище белка и вынимает капельку из решения в самолет.
Волокно едет в спиральной траектории и укрепляется прежде, чем отделить от щетины и переместиться к коллекционеру. В отличие от других процессов, которые включают многократные производственные переменные, вращение напряжения требует, чтобы только один параметр обработки – вязкость решения – отрегулировал диаметр нановолокна. Минимальные параметры процесса переводят к простоте использования и гибкости в скамье и, однажды, в области.
Потяните вращающиеся работы с диапазоном различных полимеров и белков. Исследователи продемонстрировали приложения доказательства понятия, используя волокна поликапролактона и желатина, чтобы направить рост мышечной ткани и функцию на биолесах, и нейлон и волокна полиуретана для одежды пункта изнашивания.
«Это простое, исследование доказательства понятия демонстрирует полезность этой системы для производства пункта использования», сказал Кит Паркер, Семейный профессор Tarr Биоинженерии и Прикладной Физики и директора Disease Biophysics Group. «Будущие заявления на направленное производство настраиваемого нанотекстиля могли распространиться на брызги – на спортивной одежде, которая постепенно нагревает или охлаждает тело спортсмена, стерильные бандажи, депонированные непосредственно на рану и ткани с местным изменением механических свойств».