„DRAWING“ EXPERIMENTÁLNÍ METODA TVORBY OJEDNOCENÝCH NANOVLÁKEN Ing

Prezentace na téma: "„DRAWING“ EXPERIMENTÁLNÍ METODA TVORBY OJEDNOCENÝCH NANOVLÁKEN Ing"— Transkript prezentace:

1 „DRAWING“ EXPERIMENTÁLNÍ METODA TVORBY OJEDNOCENÝCH NANOVLÁKEN Ing
„DRAWING“ EXPERIMENTÁLNÍ METODA TVORBY OJEDNOCENÝCH NANOVLÁKEN Ing. Jiří Chaloupek, Ph.D. Ing. Jana Bajáková

2 Tato metoda je založena na principu tažení vláken z kapky polymeru
Tato metoda je založena na principu tažení vláken z kapky polymeru. Podstatou je zjistit nové experimentální skutečnosti a vlastnosti jednotlivých nanovláken.

3 Výhodou metody „tažení nanovláken z kapky“ je především minimální náročnost na zařízení:  mikropipeta, jehla, drátek apod.  podkladový materiál (mikroskopické sklíčko, černý papír)

4 Postup této metody je znázorněn na následujících schématech:

5 POSTUP: 1. Nanesení kapky polymerního roztoku na podkladový materiál 2. Pohyb mikropipety směrem k okraji kapky

6 POSTUP: 3. Kontakt mikropipety, jehly či kovového drátku s povrchem kapky polymeru

7 POSTUP: 4. Tažení vlákna z kapky polymeru určitou rychlostí, v závislosti na typu použitého polymeru

8 V první fázi byly pro tažení vláken testovány tyto dva materiály:  Chemopren  15% roztok PUR

9 PUR vlákno – 15% Průměr vlákna: 11 µm ± 1 µm

10 → původně nejjemnější námi vyrobené vlákno touto metodou!
Chemoprenové vlákno Průměr vlákna: 7 ± 1 µm → původně nejjemnější námi vyrobené vlákno touto metodou!

11 Ve druhé fázi jsme pro výrobu vláken zkoušeli následující polymerní roztoky:  10% roztok PVB  16% roztok PVA  16% roztok PCL  20% roztok PCL

12 Snímky z optického mikroskopu

13 PVB vlákno – 10% Průměr vlákna: 3 ± 1 µm

14 PCL vlákno – 20% Průměr vlákna: 565 ± 144 nm

15 PCL vlákno – 16% Průměr vlákna: 429 ± 49nm → dosud nejjemnější námi vyrobené vlákno touto metodou! → po Chemoprenu je tento polymerní roztok nejlépe zvláknitelný metodou Drawing.

16 Snímky z elektronového mikroskopu

17 PCL vlákno – 16% Snímek povrchu vlákna z elektronového mikroskopu

18 PCL vlákno – 16% Snímek povrchu vlákna z elektronového mikroskopu

19 PVA vlákno – 16% Snímek povrchu vlákna z elektronového mikroskopu

20 PVA vlákno – 16% Snímek povrchu vlákna z elektronového mikroskopu

21 VÝHODY: • výroba individuálního vlákna • minimální náročnost na zařízení • laboratorní technologie NEVÝHODY: • diskontinuální proces výroby • ruční tažení, které zabere hodně času • náročnost na materiál: dloužení vlákna vyžaduje viskoelastický materiál, který může vydržet silné deformace a napětí během táhnutí

22 APLIKACE: • optická vlákna • výroba přízí s přesně definovaným počtem nanovláken pro cílený transport léčiv apod.

23 CO NÁS ČEKÁ:  testování dalších, dosud nevyzkoušených roztoků, např
CO NÁS ČEKÁ:  testování dalších, dosud nevyzkoušených roztoků, např. PEO, PLA, kys. hyaluronová…  dloužení vláken pomocí přístroje, tzv. MIKROMANIPULÁTORU, který je speciálně navržen pro tuto metodu a v současné době se pracuje na jeho konstrukci. (Ing. Lukáš Stanislav)  dosáhnout průměru vláken: 200nm a délky: 200mm

24 ODBORNÉ ČLÁNKY: [1] Amrinder S
ODBORNÉ ČLÁNKY: [1] Amrinder S. Nain, Cristina Amon, Metin Sitti: Polymer Micro/nanofiber fabrication using Micro/macropipettes. USA - PMMA rozpuštěný v chlorbenzenu - průměr vláken: 200 nm [2] XiaoboXing, Yuqing Wang, Baojun Li: Nanofiber drawing and nanodevice assembly in poly(trimethyleneterephthalate). China - tavenina PTT - průměr vláken: 280 nm, délka vláken: 200 mm

25 DĚKUJI ZA POZORNOST