Kas yra elektrinis sukimas?

Elektrinis verpimas pramoniniame procese, kurio metu polimero gijų pluoštams sukurti naudojamas aukštos įtampos elektros krūvis. Šis procesas skiriasi nuo elektropurškimo, kurio metu naudojami lašeliai, tuo, kad elektra įkrautas skystas polimeras traukiamas kieta gijose. Yra du metodai, naudojami skystam polimerui, naudojamam elektros verpimui, sukurti. Jis gali būti išlydytas iš kietos formos arba gali būti sumaišytas su tirpikliu, kad susidarytų polimero tirpalas.

Laboratorijoje pagrindinę elektrinio verpimo įrangą galima nustatyti naudojant aukštos įtampos maitinimo šaltinį, stiklinę pipetę, švirkštą ir dozavimo siurblį, kad būtų tiekiamas elektriškai įkrautas skystis. Kitas sąrankos komponentas, kapiliarinis ekranas, yra prijungtas prie elektros įžeminimo. Šis ekranas gali būti nejudantis arba suktis, kad būtų lengviau suktis. Naudodami šią paprastą sąranką, nanotechnologijų srities mokslininkai sukūrė polimerinius siūlus ir nanoaustines medžiagas, kurios naudojamos medicinoje ir pramonėje.

Elektroverpimo metodai yra gana paprasti. Skystas polimeras elektra įkraunamas vieliniu elektrodu, panardintu į skystį. Tada jis yra slėgis, priversdamas jį judėti stiklinio vamzdžio galo link. Kai skystas polimeras pasiekia vamzdžio galą, elektrai įkrauti skysčio jonai traukia priešingai įkrautą kapiliarinį ekraną. Kadangi skysčio paviršiaus įtempimą įveikia kapiliarinio ekrano traukimo jėga, jis suformuoja kūgio formą, vadinamą Teiloro kūgiu.

Paviršiaus įtempimas šiuo metu visiškai įveikiamas traukiant elektra įkrautą kapiliarinį ekraną ir pradeda formuotis ploni skysto polimero siūlai. Kai šie siūlai išsitiesia, jie ilgėja ir plonėja vykstant procesui, vadinamam plakimu, kuris primena elektros lanko judėjimą oru. Gijos yra pernešamos per orą ir galiausiai surenkamos ant kapiliarinio ekrano.

Smulkios gijos, susidarančios elektroverpimo proceso metu, gali būti vos kelių nanometrų skersmens. Šie siūlai taip pat gali turėti unikalias tekstūras ir paviršiaus savybes, todėl jie yra pageidaujami įvairioms reikmėms. Medicinos srityje nanoaustiniai audiniai naudojami žaizdų tvarsčiams, dirbtinių organų karkasams ir vaistų pristatymo pleistrams gaminti. Mokslinių tyrimų laboratorijos taip pat naudoja šiuos audinius, kad sukurtų filtrus, galinčius išskirti submikronines daleles. Taip pat atrandami pramoniniai elektroverpimo proceso pritaikymai, siūlantys tokias galimybes kaip besiūliai drabužiai ar kompozicinės statybinės medžiagos.