Mohan Edirisinghe guida un team di ricercatori dell'University College di Londra che studia la fabbricazione di nanofibre e microfibre polimeriche, fibre molto sottili costituite da polimeri. Il gruppo descrive uno studio che confronta le tecniche di fabbricazione di queste fibre senza l'uso di campi elettrici in Recensioni di fisica applicata .

Per applicazioni che vanno dalle impalcature per l'ingegneria tissutale e la somministrazione di farmaci alla filtrazione dell'aria batterica e virale, le fibre polimeriche possono essere tessute in strutture simili a tessuti con le caratteristiche richieste per il compito. A seconda dell'uso, possono essere necessari diversi spessori di fibra. Ma la capacità di fabbricare fibre sottili con caratteristiche coerenti è importante.

"Quando hai fibre più sottili, usi meno materiale, e puoi tessere una rete, che si tratti di un'impalcatura di ingegneria dei tessuti o di un'impalcatura di filtrazione, molto meglio, " disse Edirisinghe. "Puoi mettere più fili di fibre in ciò che tessi."

Per studiare gli effetti di vari parametri sulla fabbricazione delle fibre, i ricercatori hanno confrontato le caratteristiche delle fibre create in modi diversi. Il modo convenzionale di produrre fibre è mediante un processo chiamato filatura centrifuga. Nella filatura centrifuga, la soluzione polimerica viene posta in un serbatoio. Quando il serbatoio viene ruotato ad alta velocità, la soluzione polimerica fuoriesce sotto forma di fibre fini.

Edirisinghe e il suo team hanno confrontato questo con un metodo che hanno inventato e sviluppato chiamato rotazione della pressione. Funziona più o meno allo stesso modo della filatura centrifuga, ma con una differenza fondamentale. Il gas ad alta pressione viene applicato all'interno del recipiente rotante durante il processo di fabbricazione.

Hanno scoperto che l'aumento della velocità di rotazione in entrambe le tecniche e l'aumento della pressione applicata nella tecnica di rotazione della pressione portano entrambi a un diluente, fibre più consistenti.

"La pressione fa un'enorme differenza, " Ha detto Edirisinghe.

Per applicazioni industriali, le fibre polimeriche devono essere fabbricate in quantità maggiori e in modo da garantire l'uniformità da vaso a vaso. Per affrontare queste preoccupazioni, i ricercatori erano anche interessati a vedere come si comportava il polimero all'interno della nave mentre le fibre venivano fabbricate. Per la prima volta, hanno fabbricato le fibre in un vaso trasparente e hanno utilizzato una telecamera ad alta velocità per catturare immagini durante il processo. Hanno anche confrontato il comportamento con le previsioni teoriche.

Nel futuro, il gruppo prevede di automatizzare il processo di fabbricazione per realizzare queste nanofibre con uno spessore ottimale e scarti minimi. Inoltre, stanno lavorando alla ricerca di modi per rendere il materiale più forte e più adatto per applicazioni biomediche realizzando fibre con un interno diverso e un esterno bioattivo.

"Se porti questa tecnologia nei tessuti dove puoi rivestire la fibra con un altro materiale di rilevamento intelligente, puoi fare miracoli con loro, " Disse Edirisinghe. "Ci sono molte possibilità!"