Популярні Пости

Вибір Редакції - 2019

Портативний пристрій на наповнювачах нанофібрику забезпечує точну, швидкість і швидкість зйомки

Anonim

Гарвардські дослідники розробили легкий, портативний пристрій для виготовлення нанофібриру, який одного дня можна використовувати для одягу ран на полі бою або покупців одягу в налаштовуваних тканинах. Дослідження було опубліковано останнім часом в макромолекулярних матеріалах та інженерії .

реклама


Є багато способів нанесення нановолокна. Ці універсальні матеріали, цільові застосування яких включають все, від інженерних технологій до кульових жилетів, - були зроблені з використанням відцентрової сили, капілярної сили, електричного поля, розтягування, продування, плавлення та випаровування.

Кожен з цих способів виготовлення має плюси і мінуси. Наприклад, Rotary Jet-Spinning (RJS) та іммерсійний ротаційний струминний спінінг (iRJS) - це нові технології виробництва, розроблені в групі біофізичних захворювань при Гарвардському інженерно-прикладному науковому інституті ім. Джона А. Полсона (SEAS) та інституті Wyss Біологічно натхненна інженерія. Обидва RJS та iRJS розчиняють полімери та білки в рідкому розчині та використовують відцентрову силу або осад, щоб подовжити і зміцнити полімерні струмені в наномасштабних волокнах. Ці методи відмінно підходять для виготовлення великої кількості різних матеріалів - включаючи ДНК, нейлон та навіть кевлар - але до цих пір вони не були особливо портативними.

Група з біофізики захворювань нещодавно оголосила про розробку ручного пристрою, здатного швидко виготовляти нановолокнисті матеріали з чітким контролем за напрямком волокна. Вирівнювання та осадження регулювання волокон має надзвичайно важливе значення при побудові нафібрових каркасів, які імітують сильно вирівняні тканини в тілі або розробку одягу, що використовується, що підходить для конкретної форми.

"Нашою головною метою для цього дослідження було створення портативної машини, яку ви могли б використовувати для досягнення контрольованого осадження нановолокна", - сказала Ніна Синатра, аспірантка групи з біофізики хвороб та співавтор статті. "Для того, щоб розвинути такий тип пристрою, що має точку-стрілку, нам потрібна техніка, яка б забезпечувала високорівневі волокна з досить високою пропускною спроможністю".

Новий метод виготовлення, який називається буксируванням, використовує високошвидкісну обертається щетину, яка занурюється в полімер або білковий резервуар і витягує краплю з розчину в струмінь. Волокно рухається по траєкторії спіралі і затвердівається перед від'єднанням від щетини і рухається до колектора. На відміну від інших процесів, які включають в себе декілька виробничих змінних, затягування спінінгу вимагає лише одного параметра обробки - в'язкості розчину - для регулювання діаметра нановолокна. Мінімальні параметри процесу перекладаються на полегшення використання та гнучкість на стенді та, одного дня, у полі.

Витягніть спінінг з різними полімерами та білками. Дослідники продемонстрували доказові концепції застосування полікапролактону та желатинових волокон для спрямування росту м'язової тканини та функціонування на біозахолках та нейлонових та поліуретанових волокнах для точного одягу.

"Це просте дослідження, що демонструє концепцію концепції, демонструє корисність цієї системи для виробничого призначення", - сказав Кіт Паркер, сімейний професор Тарр з біоінженерії та прикладної фізики та директор біофізичної групи з хвороби. "Майбутні програми для спрямованої продукції налаштовуваного нанотекстилю можуть поширюватися на спортивну форму, яка поступово нагріває або охолоджує тіло спортсмена, стерильні бандажі, нанесені безпосередньо на рану, і тканини з локальними механічними властивостями".

реклама



Джерело історії:

Матеріали, представлені Гарвардською школою інженерної та прикладної науки Джона А. Полсона . Оригінал написаний Лей Берроуз. Примітка. Зміст можна редагувати за стилем та довжиною.


Довідка з журналу :

  1. Лейла Ф. Дераві, Ніна Р. Синатра, Крістоф О. Шантр, Олександр Песас Несміт, Хонгян Юань, Сахм К. Дераві, Джоузі А. Госс, Лука А. Маккюен, Мохаммад Р. Бадрусамі, Грант М. Гонсалес, Майкл Д Філліпс, Кевін Кіт Паркер. Проектування та виготовлення волоконних наноматеріалів з використанням витягування спінінга . Макромолекулярні матеріали та інженерія, 2017; 1600404 DOI: 10.1002 / mame.201600404