تولید نانو الیاف با الهام از کرم ابریشم

نانوالیاف اخیراً در بسیاری از کاربردها، از پانسمان زخم گرفته تا فیلتر هوا و مواد کامپوزیتی با استحکام بالا، مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

به گزارش تکناک، اکنون دانشمندان روشی سریع‌تر و ساده‌تر برای تولید نانوالیاف ابداع کرده‌اند که از کرم ابریشم الهام گرفته شده است.

به گفته محققان دانشگاه سیچوان چین، روش‌های تولید نانوالیاف موجود، مانند الکتروریسی، ممکن است پیچیده و آهسته باشند یا به الیاف در هم تنیده منجر شوند.

در مقابل، کرم ابریشم الیاف ابریشم فوق نازک با کیفیت بالا خود را به سرعت و به راحتی تولید می کند. این کار را به سادگی با ترشح بزاق چسبنده خود روی یک سطح انجام می دهد و سپس سر خود را به عقب می کشد و بزاق را به یک نخ بلند تبدیل می کند. محققان سیچوان این فرآیند را با تکنیکی به نام چرخش با هدایت میکروچسبندگی (MAG) تکرار کرده‌اند.

این روش شامل فشار دادن مجموعه ای از میکروسوزن ها به داخل یک تکه فوم آغشته به محلول پلی اتیلن اکسید و سپس بیرون کشیدن مجدد آنها است. همانطور که سوزن ها بیرون می آیند هر کدام یک نخ نازک از پلیمر را از اسفنج بیرون می کشد. این نخ ها به سرعت خشک می شوند، در این مرحله می توان آنها را بریده و مورد استفاده قرار داد.

علاوه بر این، با تقلید از روش‌های مختلف حرکت کرم ابریشم در هنگام تولید الیاف ابریشم، می‌توان انواع مختلفی از نانوالیاف را از طریق تکنیک ریسندگی MAG ایجاد کرد.

به عنوان مثال، اگر سوزن ها به سادگی مستقیماً از اسفنج عقب کشیده شوند، الیاف همه صاف و در یک راستا هستند. اگر آرایه سوزنی تاب بخورد یا ارتعاش داشته باشد، الیاف به یکدیگر متصل می شوند. و اگر آرایه در حین عقب نشینی به یک طرف یا طرف دیگر چرخانده شود، نانوالیاف همه به هم می پیچند و یک فیبر بزرگتر را تشکیل می دهند.

در واقع، بسته به نوع نانوالیاف مورد نیاز، مشخص شد که ردیف بندی میکروسوزن الزاما همیشه ضروری نیست.

به سادگی با قرار دادن دو اسفنج آغشته به پلیمر در کنار هم و سپس جدا کردن آنها، دانشمندان توانستند نانوالیاف صافی تولید کنند که برای ایجاد یک بانداژ فوری که روی پوست فرد قرار می‌گرفت، استفاده می‌شد.

به عنوان یک امتیاز اضافی، آنتی بیوتیکی که به پلیمر اضافه شده بود به باند اجازه می داد از رشد باکتری های مضر جلوگیری کند.

مقاله ای که در مورد این تحقیق توسط یو وانگ، وی یانگ و زووی فو رهبری شد، اخیراً در مجله Nano Letters منتشر شد. فرآیند چرخش MAG در ویدیوی زیر نشان داده شده است.