El electrohilado es un método de producción de fibras que utiliza fuerza eléctrica para extraer hilos cargados de soluciones poliméricas o polímeros fundidos hasta diámetros de fibra del orden de unos cientos de nanómetros. Schubert [1] ofrece una descripción general de los modelos que relacionan el diámetro de la fibra, los parámetros del proceso y la solución, mientras que se sugiere una teoría novedosa que predice no solo el diámetro de la fibra, sino también su distribución. El electrohilado comparte características tanto del electropulverizado como del hilado en seco en solución convencional de fibras. [2]El proceso no requiere el uso de química de coagulación o altas temperaturas para producir hilos sólidos a partir de la solución. Esto hace que el proceso sea especialmente adecuado para la producción de fibras utilizando moléculas grandes y complejas. También se practica el electrohilado a partir de precursores fundidos; este método garantiza que no se pueda transferir ningún disolvente al producto final.
Proceso
Cuando se aplica un voltaje suficientemente alto a una gota de líquido, el cuerpo del líquido se carga y la repulsión electrostática contrarresta la tensión superficial y la gota se estira; en un punto crítico, una corriente de líquido brota de la superficie. Este punto de erupción se conoce como cono de Taylor . Si la cohesión molecular del líquido es suficientemente alta, no se produce la ruptura de la corriente (si ocurre, se electropulverizan gotitas) y se forma un chorro de líquido cargado. [3] [4]
A medida que el chorro se seca en vuelo, el modo de flujo de corriente cambia de óhmico a convectivo a medida que la carga migra a la superficie de la fibra. Luego, el chorro se alarga mediante un proceso de batido causado por la repulsión electrostática iniciada en pequeñas curvas en la fibra, hasta que finalmente se deposita en el colector conectado a tierra. [5] El alargamiento y adelgazamiento de la fibra resultante de esta inestabilidad de flexión conduce a la formación de fibras uniformes con diámetros de escala nanométrica . [6]
Parámetros
- Peso molecular, distribución del peso molecular y arquitectura (ramificada, lineal, etc.) del polímero.
- Propiedades de la solución (viscosidad, conductividad y tensión superficial)
- Potencial eléctrico, caudal y concentración
- Distancia entre el capilar y la pantalla de recolección
- Parámetros ambientales (temperatura, humedad y velocidad del aire en la cámara)
- Movimiento y tamaño de la pantalla de destino (colector)
- Calibre de aguja
Aparato y rango
La configuración estándar de laboratorio para electrohilatura consiste en una hilera (generalmente una aguja de jeringa hipodérmica ) conectada a una fuente de alimentación de corriente continua de alto voltaje (5 a 50 kV), una bomba de jeringa y un colector conectado a tierra. Se carga una solución de polímero , sol-gel , suspensión de partículas o fundido en la jeringa y este líquido se extruye desde la punta de la aguja a una velocidad constante mediante una bomba de jeringa. [7] Alternativamente, la gota en la punta de la hilera puede reponerse alimentándola desde un tanque colector que proporciona una presión de alimentación constante. Este tipo de alimentación de presión constante funciona mejor para materias primas de menor viscosidad.
Posibilidades de ampliación
- Multiplicando las agujas [8]
- Electrospinning de rodillo giratorio
- Electrohilado de alambre
- Electrohilado de burbujas [9]
- Electrohilado de bolas
- Electrohilado de alta velocidad [10]
- Electrohilado del borde de la placa [11]
- Electrohilado de cuenco [12]
- Electrohilado de tubo hueco [13]
- Electrohilado de cono giratorio [14]
- Electrohilado de bobina en espiral [15]
- Electrosoplado [16]
- Electrohilado sin aguja (también conocido como, sin boquilla) [17] [18]
- Electrohilado de corriente alterna [19] [20] [21] [22]
Otras tecnicas
La modificación de la hilera y / o el tipo de solución puede permitir la creación de fibras con estructuras y propiedades únicas. Las fibras electrohiladas pueden adoptar una morfología porosa o núcleo-capa, según el tipo de materiales que se hilan, así como las tasas de evaporación y la miscibilidad de los disolventes involucrados. Para técnicas que involucran múltiples fluidos de hilado, los criterios generales para la creación de fibras dependen de la capacidad de hilado de la solución exterior. [23] Esto abre la posibilidad de crear fibras compuestas que pueden funcionar como sistemas de administración de fármacos o poseer la capacidad de autocurarse en caso de falla. [24] [25]
Electrohilado coaxial
Una configuración coaxial utiliza un sistema de alimentación de solución dual que permite la inyección de una solución en otra en la punta de la hilera . Se cree que el fluido de la envoltura actúa como un portador que aspira el fluido interior en el cono de Taylor del chorro de electrohilado. [23] Si las soluciones son inmiscibles, generalmente se observa una estructura de capa central. Sin embargo, las soluciones miscibles pueden dar como resultado porosidad o una fibra con fases distintas debido a la separación de fases durante la solidificación de la fibra. Para configuraciones más avanzadas, se puede usar una hilera triaxial o cuádruple (tetraaxial) con múltiples soluciones.
Electrohilado de emulsión
Las emulsiones se pueden utilizar para crear coraza de núcleo o fibras compuestas sin modificar la hilera. Sin embargo, estas fibras son típicamente más difíciles de producir en comparación con el hilado coaxial debido al mayor número de variables que deben tenerse en cuenta al crear la emulsión. Se mezclan una fase acuosa y una fase disolvente inmiscible en presencia de un agente emulsionante para formar la emulsión. Puede usarse cualquier agente que estabilice la interfaz entre las fases inmiscibles. Se han utilizado con éxito tensioactivos como el dodecilsulfato de sodio , Triton y nanopartículas . Durante el proceso de electrohilado, las gotas de emulsión dentro del fluido se estiran y se confinan gradualmente, lo que lleva a su coalescencia. Si la fracción de volumen de fluido interno es suficientemente alta, se puede formar un núcleo interno continuo. [27]
El electrohilado de mezclas es una variación de esta técnica que utiliza el hecho de que los polímeros son generalmente inmiscibles con cada uno y pueden segregarse en fases sin el uso de tensioactivos. Este método puede simplificarse aún más si se utiliza un disolvente que disuelva ambos polímeros. [28]
Derretir electrohilado
El electrohilado de polímeros fundidos elimina la necesidad de electrohilado en disolución de disolventes volátiles. [29] Pueden crearse fibras poliméricas semicristalinas como PE , PET y PP , que de otro modo serían imposibles o muy difíciles de crear mediante hilatura en solución. La configuración es muy similar a la empleada en el electrohilado convencional e incluye el uso de una jeringa o hilera, un suministro de alto voltaje y el colector. La masa fundida de polímero se produce normalmente mediante calentamiento mediante calentamiento por resistencia, fluidos circulantes, calentamiento por aire o láseres. [30]
Debido a la alta viscosidad de los polímeros fundidos, los diámetros de las fibras suelen ser ligeramente mayores que los obtenidos por electrohilado en solución. La uniformidad de la fibra al lograr caudales estables y equilibrio térmico tiende a ser muy buena. La inestabilidad del batido, que es la etapa predominante en la que la fibra se estira para hilar a partir de soluciones, puede estar ausente del proceso debido a la baja conductividad de la masa fundida y la alta viscosidad de la masa fundida. Los factores más importantes que afectan el tamaño de la fibra tienden a ser la velocidad de alimentación, el peso molecular del polímero y el diámetro de la hilera. Hasta ahora se han creado tamaños de fibra que van desde ~ 250 nm hasta varios cientos de micrómetros , y los tamaños más bajos se han logrado utilizando polímeros de bajo peso molecular. [31]
Historia
A finales del siglo XVI, William Gilbert [32] se propuso describir el comportamiento de los fenómenos magnéticos y electrostáticos. Observó que cuando una pieza de ámbar con carga eléctrica adecuada se acercaba a una gota de agua, formaba una forma de cono y pequeñas gotas eran expulsadas de la punta del cono: esta es la primera observación registrada de electropulverización .
En 1887 CV Boys describió “el viejo, pero poco conocido experimento de hilado eléctrico” . El aparato de los niños consistía en “un plato pequeño, aislado y conectado a una máquina eléctrica” . [33] Descubrió que cuando el líquido de reserva llegaba al borde del plato, podía extraer fibras de varios materiales, entre ellos goma laca , cera de abejas , lacre , gutapercha y colodión .
El proceso de electrohilado fue patentado por JF Cooley en mayo de 1900 [34] y febrero de 1902 [35] y por WJ Morton en julio de 1902. [36]
En 1914, John Zeleny , publicó un trabajo sobre el comportamiento de las gotas de líquido al final de los capilares metálicos. [37] Su esfuerzo inició el intento de modelar matemáticamente el comportamiento de los fluidos bajo fuerzas electrostáticas.
Anton Formhals realizó más desarrollos hacia la comercialización, que se describen en una secuencia de patentes de 1934 [38] a 1944 [39] para la fabricación de hilos textiles. El electrohilado de una masa fundida en lugar de una solución fue patentado por CL Norton en 1936 [40] utilizando un chorro de aire para ayudar a la formación de la fibra.
En 1938 Nathalie D. Rozenblum e Igor V. Petryanov-Sokolov, [41] trabajando en el grupo de Nikolai A. Fuchs en el Laboratorio de Aerosoles de L. Ya. El Instituto Karpov [42] de la URSS generó fibras electrohiladas, que desarrollaron en materiales filtrantes conocidos como " filtros Petryanov ". En 1939, este trabajo había llevado al establecimiento de una fábrica en Tver ' para la fabricación de elementos filtrantes de humo electrohilado para máscaras de gas. El material, denominado BF (filtro de campo de batalla) se centrifugó a partir de acetato de celulosa en una mezcla de disolventes de dicloroetano y etanol . En la década de 1960, la producción de material de filtración hilado se decía que era de 20 millones de m 2 por año. [43]
Entre 1964 y 1969, Sir Geoffrey Ingram Taylor produjo el fundamento teórico del electrohilado. [44] [45] [46] El trabajo de Taylor contribuyó al electrohilado modelando matemáticamente la forma del cono formado por la gota de fluido bajo el efecto de un campo eléctrico; esta característica forma de gota se conoce ahora como el cono de Taylor. Además, trabajó con JR Melcher para desarrollar el "modelo dieléctrico con fugas" para la conducción de fluidos. [47]
Simon, en un informe de subvención del NIH SBIR de 1988, mostró que el electrohilado en solución podría usarse para producir esteras fibrosas de poliestireno y policarbonato a escala nanométrica y submicrométrica específicamente diseñadas para su uso como sustratos de células in vitro. Esta aplicación temprana de celosías fibrosas electrohiladas para cultivo celular e ingeniería de tejidos mostró que varios tipos de células se adherirían y proliferarían sobre las fibras in vitro. También se observaron pequeños cambios en la química de la superficie de las fibras dependiendo de la polaridad del campo eléctrico durante el hilado. [48]
A principios de la década de 1990, varios grupos de investigación (en particular el de Reneker y Rutledge, que popularizaron el nombre de electrohilado para el proceso) [49] demostraron que muchos polímeros orgánicos podían electrohilarse en nanofibras . Desde entonces, el número de publicaciones sobre electrohilado ha aumentado exponencialmente cada año. [6]
Desde 1995 ha habido nuevos desarrollos teóricos de los mecanismos impulsores del proceso de electrohilado. Reznik y col. describió la forma del cono de Taylor y la posterior expulsión de un chorro de fluido. [50] Hohman y col. investigó las tasas de crecimiento relativo de las numerosas inestabilidades propuestas en un jet forzado eléctricamente una vez en vuelo [51] y se esfuerza por describir la inestabilidad más importante del proceso de electrohilado, la inestabilidad de flexión (latigazo).
Usos
El tamaño de una fibra electrohilada puede estar en la nanoescala y las fibras pueden poseer una textura superficial a nanoescala, lo que lleva a diferentes modos de interacción con otros materiales en comparación con los materiales a macroescala. [52] Además de esto, se espera que las fibras ultrafinas producidas por electrohilado tengan dos propiedades principales, una relación superficie / volumen muy alta y una estructura relativamente libre de defectos a nivel molecular. Esta primera propiedad hace que el material electrohilado sea adecuado para actividades que requieren un alto grado de contacto físico, como proporcionar sitios para reacciones químicas o la captura de material particulado de pequeño tamaño por entrelazamiento físico: filtración. La segunda propiedad debería permitir que las fibras electrohiladas se acerquen a la resistencia máxima teórica del material hilado, abriendo la posibilidad de fabricar materiales compuestos de alto rendimiento mecánico .
Filtración
El uso de bandas de nanofibras como medio de filtrado está bien establecido. Debido al pequeño tamaño de las fibras , las fuerzas London-Van Der Waals son un método importante de adhesión entre las fibras y los materiales capturados. Las nanofibras poliméricas se han utilizado en aplicaciones de filtración de aire durante más de siete décadas. [43] [53] Debido a las malas propiedades mecánicas a granel de las nanobajas delgadas, se colocan sobre un sustrato de medio de filtración. Los pequeños diámetros de las fibras provocan deslizamientos en las superficies de las fibras, lo que aumenta la eficacia de la interceptación y la impactación inercial de estos medios filtrantes compuestos. La eficacia de filtración mejorada a la misma caída de presión es posible con fibras que tienen diámetros inferiores a 0,5 micrómetros. Dado que las propiedades esenciales de la ropa protectora son el alto transporte de vapor de humedad, una mayor capacidad de respiración de la tela y una mayor resistencia química tóxica, las membranas de nanofibras electrohiladas son buenas candidatas para estas aplicaciones. [54]
Fabricación de textiles
La mayoría de las primeras patentes de electrohilado fueron para aplicaciones textiles, sin embargo, se produjo realmente poca tela tejida, tal vez debido a las dificultades para manipular las fibras apenas visibles. Sin embargo, el electrohilado tiene el potencial de producir prendas no tejidas sin costuras al integrar la fabricación avanzada con el electrohilado de fibras. Esto introduciría multifuncionalidad (llama, protección química, ambiental) mezclando fibras en capas electrohiladas (usando electrohilado para combinar diferentes fibras y revestimientos para formar formas tridimensionales, como ropa ) [55] capas en combinación con revestimientos poliméricos . [56]
Médico
El electrohilado también se puede utilizar con fines médicos. [57] Los andamios electrohilados hechos para aplicaciones de ingeniería de tejidos se pueden penetrar con células para tratar o reemplazar objetivos biológicos. [58] Los apósitos nanofibrosos para heridas tienen una excelente capacidad para aislar la herida de las infecciones microbianas. [59] Otros materiales textiles médicos, como las suturas , también se pueden obtener mediante electrohilado. [60] Mediante la adición de un fármaco en la solución de electrohilado o fundido [61] se pueden preparar diversos sistemas fibrosos de administración de fármacos (p. Ej., Implantes, [62] parches transdérmicos, [63] formas orales [64] ).
Cosmético
Se han empleado nanomateriales electrohilados para controlar su suministro de modo que puedan trabajar dentro de la piel para mejorar su apariencia. [65] El electrohilado es una alternativa a las nanoemulsiones y nanoliposomas tradicionales.
Fabricación farmacéutica
La forma continua y el efecto de secado efectivo permiten la integración del electrohilado en sistemas continuos de fabricación farmacéutica. [66] El fármaco líquido sintetizado se puede convertir rápidamente en un producto sólido electrohilado procesable para comprimidos y otras formas de dosificación.
Composicion
Las fibras electrohiladas ultrafinas muestran un claro potencial para la fabricación de materiales compuestos de fibra larga. [67]
La aplicación está limitada por las dificultades para fabricar cantidades suficientes de fibra para fabricar artículos sustanciales a gran escala en una escala de tiempo razonable. Por esta razón, las aplicaciones médicas que requieren cantidades relativamente pequeñas de fibra son un área de aplicación popular para los materiales reforzados con fibra electrohilada.
Se está investigando el electrohilado como una fuente de apósitos para heridas, implantes médicos y andamios rentables y fáciles de fabricar para la producción de tejidos humanos artificiales. Estos andamios cumplen un propósito similar al de la matriz extracelular en el tejido natural. Los polímeros biodegradables, como la policaprolactona , se utilizan típicamente para este propósito. Estas fibras pueden luego recubrirse con colágeno para promover la unión celular, aunque el colágeno se ha hilado con éxito directamente en las membranas. [68]
Catalizadores
Las fibras electrohiladas pueden tener potencial como superficie para inmovilizar las enzimas . Estas enzimas podrían usarse para descomponer sustancias químicas tóxicas en el medio ambiente, entre otras cosas. [6]
Producción en masa
Hasta ahora, al menos ocho países en el mundo tienen empresas que proporcionan máquinas de electrohilado a nivel industrial y a escala de laboratorio: tres empresas en Italia y en la República Checa , dos en Irán , Japón y España , y una en los Países Bajos . Nueva Zelanda [69] y Turquía . [70]
Referencias
- ^ Schubert, Dirk W. (julio de 2019). "Revelar leyes de potencia novedosas y cuantificación en electrohilado teniendo en cuenta la división del chorro: hacia la predicción del diámetro de la fibra y su distribución" . Teoría y Simulaciones Macromoleculares . 28 (4): 1900006. doi : 10.1002 / mats.201900006 . ISSN 1022-1344 .
- ^ Ziabicki, A. (1976) Fundamentos de la formación de fibras , John Wiley and Sons, Londres, ISBN 0-471-98220-2 .
- ^ Video de alta velocidad de la formación del cono de Taylor y el electrohilado . youtube.com
- ^ Video de formación de nanofibras del proceso de electrohilado de una sola boquilla . youtube.com
- ^ Video de alta velocidad de la inestabilidad de los latigazos . youtube.com
- ^ a b c Li, D .; Xia, Y. (2004). "Electrohilado de nanofibras: ¿reinventar la rueda?". Materiales avanzados . 16 (14): 1151-1170. doi : 10.1002 / adma.200400719 .
- ^ Merritt, Sonia R .; Agata A. Exner; Zhenghong Lee; Horst A. von Recum (mayo de 2012). "Electrohilado e imágenes". Materiales de ingeniería avanzada . 14 (5): B266 – B278. doi : 10.1002 / adem.201180010 .
- ^ Varesano, A .; Carletto, RA; Mazzuchetti, G. (2009). "Investigaciones experimentales sobre el proceso de electrohilado de chorros múltiples". Revista de tecnología de procesamiento de materiales . 209 (11): 5178–5185. doi : 10.1016 / j.jmatprotec.2009.03.003 .
- ^ Liu, Y .; Él, J.-H .; Yu, J.-Y. (2008). "Electrohilado de burbujas: un método novedoso para hacer nanofibras" . Journal of Physics: Serie de conferencias . 96 (1): 012001. Código Bibliográfico : 2008JPhCS..96a2001L . doi : 10.1088 / 1742-6596 / 96/1/012001 .
- ^ Nagy, ZK; Balogh, A .; Démuth, B .; Pataki, H .; Vigh, T .; Szabó, B .; Molnár, K .; Schmidt, BT; Horák, P .; Marosi, G. (2015). "Electrohilado de alta velocidad para la producción a escala de dispersión sólida amorfa de itraconazol" (PDF) . Revista Internacional de Farmacia . 480 (1-2): 137-142. doi : 10.1016 / j.ijpharm.2015.01.025 . PMID 25596415 .
- ^ Thoppey, NM; Bochinski, JR; Clarke, LI; Gorga, RE (2010). "Fluido no confinado electrohilado en nanofibras de alta calidad desde el borde de una placa" (PDF) . Polímero . 51 (21): 4928–4936. doi : 10.1016 / j.polymer.2010.07.046 .
- ^ Thoppey, N .; Bochinski, J .; Clarke, L .; Gorga, R. (2011). "Edge electrohilado para producción de alto rendimiento de nanofibras de calidad" (PDF) . Nanotecnología . 22 (34): 345301. Código Bibliográfico : 2011Nanot..22H5301T . doi : 10.1088 / 0957-4484 / 22/34/345301 . PMID 21799242 .
- ^ Varabhas, J .; Chase, G .; Reneker, D. (2008). "Nanofibras electrohiladas de un tubo hueco poroso". Polímero . 49 (19): 4226–4229. doi : 10.1016 / j.polymer.2008.07.043 .
- ^ Lu, B .; Wang, Y .; Liu, Y .; Duan, H .; Zhou, J .; Zhang, Z .; Wang, Y .; Li, X .; Wang, W .; Lan, W. (2010). "Electrohilado sin aguja de alto rendimiento utilizando un cono giratorio como hilera". Pequeño . 6 (15): 1612-1616. doi : 10.1002 / smll.201000454 . PMID 20602427 .
- ^ Lee JH, Shin DW, Nam KB, Gim YH, Ko HS, Seo DK, Lee GH, Kim YH, Kim SW, Oh TS, Yoo JB (2016). "Paquetes continuos de nano-fibra PAN electrohilada alineada usando colector en espiral electrostático y bobina convergente". Polímero . 84 (10): 52–58. doi : 10.1016 / j.polymer.2015.11.046 .
- ^ Balogh, Atila; Horváthová, Tímea; Fülöp, Zoltán; Loftsson, Thorsteinn; Harasztos, Anna Helga; Marosi, György; Nagy, Zsombor K. (abril de 2015). "Electrosoplado y electrohilado de la inyección de reconstitución basada en el complejo fibroso diclofenaco sódico-ciclodextrina". Revista de ciencia y tecnología de administración de fármacos . 26 : 28–34. doi : 10.1016 / j.jddst.2015.02.003 .
- ^ Niu, Haitao; Lin, Tong (2012). "Generadores de fibra en electrohilado sin aguja" . Revista de nanomateriales . 12 .
- ^ Keirouz, Antonios; Zakharova, Mariia; Kwon, Jaehoon; Robert, Colin; Koutsos, Vasileios; Callanan, Anthony; Chen, Xianfeng; Fortunato, Giuseppino; Radacsi, Norbert (1 de julio de 2020). "Producción de alto rendimiento de fibras electrohiladas a base de fibroína de seda como biomaterial para aplicaciones de ingeniería de tejidos de la piel" . Ciencia de los Materiales e Ingeniería: C . 112 : 110939. doi : 10.1016 / j.msec.2020.110939 . ISSN 0928-4931 . PMID 32409085 .
- ^ Balogh, Atila; Cselkó, Richárd; Démuth, Balázs; Verreck, Geert; Mensch, Jürgen; Marosi, György; Nagy, Zsombor Kristóf (noviembre de 2015). "Electrohilado de corriente alterna para la preparación de sistemas de administración de fármacos fibrosos". Revista Internacional de Farmacia . 495 (1): 75–80. doi : 10.1016 / j.ijpharm.2015.08.069 . PMID 26320549 .
- ^ Sivan, Manikandan; Madheswaran, Divyabharathi; Asadian, Mahtab; Refresca, Pieter; Thukkaram, Monica; Van Der Voort, Pascal; Morent, Rino; De Geyter, Nathalie; Lukas, David (15 de octubre de 2020). "Efectos del tratamiento con plasma en las propiedades a granel de las esteras nanofibrosas de policaprolactona fabricadas por electrohilado de CA poco común: un estudio comparativo" . Tecnología de superficies y revestimientos . 399 : 126203. doi : 10.1016 / j.surfcoat.2020.126203 . ISSN 0257-8972 .
- ^ Manikandan, S .; Divyabharathi, M .; Para enmascarar.; Pavel, P .; David, L. (1 de enero de 2019). "Producción de nanofibras antimicrobianas de poli (ε-caprolactona) por electrohilado de corriente alterna sin aguja" . Materiales de hoy: Actas . Sexta Conferencia Internacional sobre Avances Recientes en Materiales, Minerales y Medio Ambiente (RAMM) 2018, RAMM 2018, 27-29 de noviembre de 2018, Penang, Malasia. 17 : 1100–1104. doi : 10.1016 / j.matpr.2019.06.526 . ISSN 2214-7853 .
- ^ Lawson, Caitlin; Stanishevsky, Andrei; Sivan, Manikandan; Pokorny, Pavel; Lukáš, David (2016). "Fabricación rápida de nanofibras de poli (ε-caprolactona) utilizando electrohilado de corriente alterna sin aguja" . Revista de ciencia aplicada de polímeros . 133 (13): n / a. doi : 10.1002 / app.43232 . ISSN 1097-4628 .
- ^ a b Bazilevsky, Alexander V .; Yarin, Alexander L .; Megaridis, Constantine M. (2007). "Co-electrohilado de fibras Core-Shell utilizando una técnica de boquilla única". Langmuir . 23 (5): 2311–4. doi : 10.1021 / la063194q . PMID 17266345 . S2CID 36284720 .
- ^ Zeng, J; Xu, X; Chen, X; Liang, Q; Bian, X; Yang, L; Jing, X (2003). "Fibras electrohiladas biodegradables para la administración de fármacos". Diario de liberación controlada . 92 (3): 227–31. doi : 10.1016 / S0168-3659 (03) 00372-9 . PMID 14568403 .
- ^ Sinha-Ray, S .; Pelot, DD; Zhou, ZP; Rahman, A .; Wu, X.-F .; Yarin, AL (2012). "Encapsulación de materiales autorreparables por electrohilado, electrohilado en emulsión, soplado de solución e intercalación". Revista de Química de Materiales . 22 (18): 9138. doi : 10.1039 / C2JM15696B . S2CID 97333850 .
- ^ Keirouz, Antonios; Radacsi, Norbert; Ren, Qun; Dommann, Alex; Beldi, Guido; Maniura-Weber, Katharina; Rossi, René M .; Fortunato, Giuseppino (18 de marzo de 2020). "Nanofibras antimicrobianas de nailon-6 / quitosano core / shell para la prevención de la infección del sitio quirúrgico asociada a la malla" . Revista de Nanobiotecnología . 18 (1): 51. doi : 10.1186 / s12951-020-00602-9 . ISSN 1477-3155 . PMC 7081698 . PMID 32188479 .
- ^ Xu, Xiuling; Zhuang, Xiuli; Chen, Xuesi; Wang, Xinri; Yang, Lixin; Jing, Xiabin (2006). "Preparación de nanofibras compuestas de núcleo-vaina mediante electrohilado en emulsión". Comunicaciones Macromoleculares Rápidas . 27 (19): 1637–1642. doi : 10.1002 / marc.200600384 .
- ^ Lin, Song; Cai, Qing; Ji, Jianying; Sui, Gang; Yu, Yunhua; Yang, Xiaoping; Ma, Qi .; Wei, Yan; Deng, Xuliang (2008). "Compuestos reforzados y endurecidos con nanofibras electrospun a través de la formación de nanointerfaces in situ" (PDF) . Ciencia y tecnología de composites . 68 (15-16): 3322-3329. doi : 10.1016 / j.compscitech.2008.08.033 . Archivado desde el original (PDF) el 2013-09-03 . Consultado el 16 de mayo de 2013 .
- ^ Nagy, ZK; Balogh, A .; Drávavölgyi, G .; Ferguson, J .; Pataki, H .; Vajna, B .; Marosi, G. (2013). "Electrohilado en fusión sin disolventes para la preparación de un sistema de administración de fármacos de disolución rápida y comparación con sistemas de extrusión por fusión y electrohilado a base de disolvente". Revista de Ciencias Farmacéuticas . 102 (2): 508-17. doi : 10.1002 / jps.23374 . PMID 23161110 .
- ^ Hutmacher, Dietmar W .; Dalton, Paul D. (2011). "Derretir electrohilado". Química: una revista asiática . 6 (1): 44–56. doi : 10.1002 / asia.201000436 . PMID 21080400 .
- ^ Dalton, Paul D .; Grafahrend, Dirk; Klinkhammer, Kristina; Klee, Doris; Möller, Martin (2007). "Electrohilado de polímeros fundidos: observaciones fenomenológicas" (PDF) . Polímero . 48 (23): 6823–6833. doi : 10.1016 / j.polymer.2007.09.037 . Archivado desde el original (PDF) el 21 de diciembre de 2009.
- ^ Gilbert, W. (1628) De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure (Sobre el imán y los cuerpos magnéticos, y sobre ese gran imán la Tierra), Londres, Peter Short.
- ^ Niños, CV (1887). "Sobre la producción, propiedades y algunos usos sugeridos de los mejores hilos" . Actas de la Sociedad de Física . 9 (1): 8-19. Código bibliográfico : 1887PPSL .... 9 .... 8B . doi : 10.1088 / 1478-7814 / 9/1/303 .
- ^ Cooley, JF Patente GB 06385 "Métodos y aparatos mejorados para separar eléctricamente el componente líquido relativamente volátil del componente de sustancias relativamente fijas de fluidos compuestos" 19 de mayo de 1900
- ^ Cooley, JF y col. "Aparato para dispersar fluidos eléctricamente" Patente estadounidense 692.631 Fecha de emisión: 4 de febrero de 1902
- ^ Morton, WJ et al. "Método de dispersión de fluidos" Patente estadounidense 0,705,691 Fecha de emisión: 29 de julio de 1902
- ^ Zeleny, J. (1914). "La descarga eléctrica de puntos líquidos y un método hidrostático para medir la intensidad eléctrica en sus superficies" . Revisión física . 3 (2): 69–91. Código Bibliográfico : 1914PhRv .... 3 ... 69Z . doi : 10.1103 / PhysRev.3.69 .
- ^ Formhals, Anton et al. "Proceso y aparato para preparar hilos artificiales" Patente de Estados Unidos 1.975.504 Fecha de emisión: 2 de octubre de 1934
- ^ Formhals, Anton et al. "Método y aparato para hilar" Patente de EE.UU. 2.349.950 Fecha de emisión: 30 de mayo de 1944
- ^ Norton, CL "Método y aparato para producir material fibroso o filamentoso" Patente estadounidense 2.048.651 Fecha de emisión: 21 de julio de 1936
- ^ Colegas; Estudiantes (2007). "En el centenario del nacimiento de IV Petryanov-Sokolov". Izvestiya, Física Atmosférica y Oceánica . 43 (3): 395. Código bibliográfico : 2007IzAOP..43..395. . doi : 10.1134 / S0001433807030164 . S2CID 188991797 .
- ^ Laboratorio de electrohilado de materiales de fibra (FMEL) Archivado el 12 de julio de 2012 en la Wayback Machine . electrospinning.ru
- ^ a b Filatov, Y. Budyka, A. Kirichenko, V. (Trad. D. Letterman) (2007) Electrohilado de micro y nanofibras: fundamentos y aplicaciones en procesos de separación y filtración , Begell House Inc., Nueva York, EE. UU. , ISBN 978-1-56700-241-6 .
- ^ Taylor, G. (1964). "Desintegración de gotas de agua en un campo eléctrico". Proceedings of the Royal Society A . 280 (1382): 383–397. Código bibliográfico : 1964RSPSA.280..383T . doi : 10.1098 / rspa.1964.0151 . JSTOR 2415876 . S2CID 15067908 .
- ^ Taylor, G. (1966). "La fuerza ejercida por un campo eléctrico en un conductor cilíndrico largo". Proceedings of the Royal Society A . 291 (1425): 145-158. Código Bibliográfico : 1966RSPSA.291..145T . doi : 10.1098 / rspa.1966.0085 . S2CID 120946066 .
- ^ Taylor, G. (1969). "Jets accionados eléctricamente". Proceedings of the Royal Society A . 313 (1515): 453–475. Código Bibliográfico : 1969RSPSA.313..453T . doi : 10.1098 / rspa.1969.0205 . JSTOR 2416488 . S2CID 122790146 .
- ^ Melcher, JR; Taylor, G. (1969). "Electrohidrodinámica: una revisión del papel de los esfuerzos cortantes interfaciales". Revisión anual de mecánica de fluidos . 1 (1): 111-146. Código Bibliográfico : 1969AnRFM ... 1..111M . doi : 10.1146 / annurev.fl.01.010169.000551 .
- ^ Simon, Eric M. (1988). "INFORME FINAL DE LA FASE I DEL NIH: SUSTRATOS FIBROSOS PARA EL CULTIVO CELULAR (R3RR03544A)" . ResearchGate . Consultado el 22 de mayo de 2017 .
- ^ Doshi, J .; Reneker, DH (1995). "Proceso de electrohilado y aplicaciones de fibras electrohiladas". Revista de electrostática . 35 (2-3): 151-160. doi : 10.1016 / 0304-3886 (95) 00041-8 .
- ^ Reznik, SN; Yarin, AL; Theron, A. y Zussman, E. (2004). "Formas transitorias y estables de gotitas adheridas a una superficie en un campo eléctrico fuerte" (PDF) . Revista de Mecánica de Fluidos . 516 : 349–377. Código Bibliográfico : 2004JFM ... 516..349R . doi : 10.1017 / S0022112004000679 . Archivado desde el original (PDF) el 27 de julio de 2014 . Consultado el 16 de mayo de 2013 .
- ^ Hohman, MM; Shin, M .; Rutledge, G. y Brenner, MP (2001). "Electrospinning y chorros eléctricamente forzados. I. Teoría de la estabilidad" (PDF) . Física de fluidos . 13 (8): 2201. Código Bibliográfico : 2001PhFl ... 13.2201H . doi : 10.1063 / 1.1383791 .
- ^ Ajayan PM, Schadler, LS y Braun, PV (2003) Ciencia y tecnología nanocompuestos, Weinheim, Wiley-VCH, ISBN 9783527602124 , doi : 10.1002 / 3527602127 .
- ^ Productos de nanofibras Donaldson Archivado el 10 de julio de 2011 en la Wayback Machine.
- ^ Subbiah, Thandavamoorthy; Bhat, GS; Tock, RW; Parameswaran, S .; Ramkumar, SS (2005). "Electrohilado de nanofibras" . Revista de ciencia aplicada de polímeros . 96 (2): 557–569. doi : 10.1002 / app.21481 .
- ^ Lee, S .; Obendorf, SK (2007). "Uso de la red de nanofibras electrohiladas para materiales textiles protectores como barreras a la penetración de líquidos". Revista de investigación textil . 77 (9): 696–702. doi : 10.1177 / 0040517507080284 . S2CID 136722801 .
- ^ Yu-Jun Zhang; Yu-Dong Huang (2004). "Esteras no tejidas electrohiladas de EVOH". XXI Simposio Internacional sobre Descargas y Aislamiento Eléctrico en Vacío, 2004. Actas. ISDEIV . 1 . pag. 106. doi : 10.1109 / DEIV.2004.1418615 . ISBN 0-7803-8461-X.
- ^ Sill, Travis J .; von Recum, Horst A. (mayo de 2008). "Electrospinning: aplicaciones en la administración de fármacos y la ingeniería de tejidos". Biomateriales . 29 (13): 1989-2006. doi : 10.1016 / j.biomaterials.2008.01.011 . PMID 18281090 .
- ^ Li, Wan-Ju; Laurencin, Cato T .; Caterson, Edward J .; Tuan, Rocky S .; Ko, Frank K. (15 de junio de 2002). "Estructura nanofibrosa electrohilada: un andamio novedoso para la ingeniería de tejidos". Revista de investigación de materiales biomédicos . 60 (4): 613–621. doi : 10.1002 / jbm.10167 . PMID 11948520 . S2CID 1047910 .
- ^ Khil, Myung-Seob; Cha, Dong-Il; Kim, Hak-Yong; Kim, In-Shik; Bhattarai, Narayan (15 de noviembre de 2003). "Membrana de poliuretano nanofibrosa electrohilada como apósito para heridas". Revista de investigación de materiales biomédicos . 67B (2): 675–679. doi : 10.1002 / jbm.b.10058 . PMID 14598393 .
- ^ Weldon, Christopher B .; Tsui, Jonathan H .; Shankarappa, Sahadev A .; Nguyen, Vy T .; Ma, Minglin; Anderson, Daniel G .; Kohane, Daniel S. (agosto de 2012). "Suturas liberadoras de fármacos electrohiladas para anestesia local" (PDF) . Diario de liberación controlada . 161 (3): 903–909. doi : 10.1016 / j.jconrel.2012.05.021 . hdl : 1721.1 / 101125 . PMC 3412890 . PMID 22609349 .
- ^ Nagy, Zsombor Kristóf; Balogh, Attlia; Drávavölgyi, Gábor; Ferguson, James; Pataki, Hajnalka; Vajna, Balázs; Marosi, György (febrero de 2013). "Electrohilado de fusión sin solvente para la preparación de un sistema de administración de fármacos de disolución rápida y comparación con sistemas de extrusión por fusión y electrohilado a base de solvente". Revista de Ciencias Farmacéuticas . 102 (2): 508–517. doi : 10.1002 / jps.23374 . PMID 23161110 .
- ^ Andukuri, Adinarayana; Kushwaha, Meenakshi; Tambralli, Ajay; Anderson, Joel M .; Dean, Derrick R .; Berry, Joel L .; Sohn, el joven Doug; Yoon, Young-Sup; Brott, Brigitta C .; Jun, Ho-Wook (enero de 2011). "Una nanomatriz biomimética híbrida compuesta por policaprolactona electrohilada y péptidos anfífilos bioactivos para implantes cardiovasculares" . Acta Biomaterialia . 7 (1): 225–233. doi : 10.1016 / j.actbio.2010.08.013 . PMC 2967669 . PMID 20728588 .
- ^ Taepaiboon, Pattama; Rungsardthong, Uracha; Supaphol, Pitt (septiembre de 2007). "Esteras de nanofibras de acetato de celulosa electrohiladas cargadas de vitamina como agentes terapéuticos transdérmicos y dérmicos de vitamina A, ácido y vitamina E". Revista Europea de Farmacia y Biofarmacia . 67 (2): 387–397. doi : 10.1016 / j.ejpb.2007.03.018 . PMID 17498935 .
- ^ Nagy, Zs. K .; Nyul, K .; Wagner, I .; Molnar, K .; Marosi, Gy. (2010). "Estera de polímero soluble en agua electrohilado para una liberación ultrarrápida de Donepezil HCl" (PDF) . Expresar letras de polímero . 4 (12): 763–772. doi : 10.3144 / expresspolymlett.2010.92 .
- ^ Zealand, Bhuvana Kannan, Ph D., Pablo Lepe, Ph D. e Iain C. Hosie, Revolution Fibers Ltd, Nueva. "Un nuevo giro en la entrega: colágeno electrohilado lleva activos a nuevas profundidades" . Cosméticos y artículos de tocador . Consultado el 31 de agosto de 2019 .
- ^ Balogh, Atila; Domokos, András; Farkas, Balázs; Farkas, Atila; Rapi, Zsolt; Beso, Domokos; Nyiri, Zoltán; Eke, Zsuzsanna; Szarka, Györgyi; Örkényi, Róbert; Mátravölgyi, Béla; Faigl, Ferenc; Marosi, György; Nagy, Zsombor Kristóf (octubre de 2018). "Producción continua de un extremo a otro de formas farmacéuticas sólidas: combinación de síntesis de flujo y formulación por electrohilado" (PDF) . Revista de Ingeniería Química . 350 : 290–299. doi : 10.1016 / j.cej.2018.05.188 .
- ^ Molnar, K .; Vas, LM; Czigany, T. (2011). "Determinación de la resistencia a la tracción de nanofibras individuales electrohiladas mediante el modelado del comportamiento de tracción de la estera nanofibrosa". Compuestos Parte B: Ingeniería . 43 : 15-21. doi : 10.1016 / j.compositesb.2011.04.024 .
- ^ Matthews JA; Wnek GE; Simpson DG; Bowlin GL (2002). "Electrohilado de nanofibras de colágeno". Biomacromoléculas . 3 (2): 232–8. doi : 10.1021 / bm015533u . PMID 11888306 .
- ^ "Revolution Fibers está fabricando al sol y a la espalda" . techweek.co.nz . Consultado el 31 de agosto de 2019 .
- ^ "Proveedores de máquinas de producción en masa de electrohilado" . electrospintech.com . Consultado el 15 de enero de 2016 .
Otras lecturas
- La historia de la ciencia y la tecnología del electrohilado de 1600 a 1995 , N Tucker, J. Stanger, MP Staiger, H Razzaq y K Hofman, Journal of Engineered Fibers and Fabrics, Volumen 7, Número 2 - 2012, págs. 63–73 [ 1]
- Electrohilado: materiales, procesamiento y aplicaciones , J.-H. Wendorff, S. Agarwal, A. Greiner, Wiley-VCH, Weinheim, Alemania, 2012, ISBN 978-3527320806 .
- Ciencia y tecnología de nanofibras poliméricas , AL Andrady, A. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, EE. UU., 2008, ISBN 978-0-471-79059-4 .
- Electrospinning , J. Stanger, N. Tucker y M. Staiger, I-Smithers Rapra publishing (Reino Unido), 2009, ISBN 978-1-84735-091-6 .
- Introducción al electrohilado y las nanofibras , S. Ramakrishna, K. Fujihara, WE Teo, World Scientific Publishing Co. Pte Ltd. (junio de 2005), ISBN 981-256-415-2 .
- Electrohilado de micro y nanofibras: fundamentos y aplicaciones en procesos de separación y filtración , Y. Fillatov, A. Budyka y V. Kirichenko (Trans. D. Letterman), Begell House Inc., Nueva York, EE. UU., 2007, ISBN 978-1-56700-241-6 .
- Revelando nuevas leyes de potencia y cuantificación en electrohilado considerando la división por chorro: hacia la predicción del diámetro de la fibra y su distribución , DW Schubert, Teoría y simulaciones macromoleculares, volumen 4, número 18 - 2019 ISSN 1022-1344 .
enlaces externos
- Página de la Academia Polaca de Ciencias sobre electrohilado
- Cómo describir el proceso de electrohilado.
- Hackaday, "OpenESpin Construyendo una máquina de Electrospinning para todos".