Stabilizzazione delle stuoie in Nanofibra Elettrofilata attraverso la stampa 3D
Nel recente pubblicato ” Stabilizzazione delle stuoie di nanofibre elettrofilate utilizzate per i filtri dalla stampa 3D “, i ricercatori internazionali esplorano in dettaglio la tecnologia dell’elettrospinning, tentando di perfezionare la produzione di stuoie di nanofibre utilizzate in applicazioni che richiedono ampie aree di materiale come la medicazione medica, procedure biotecnologiche e catalizzatori.
I tappetini in nanofibra possono richiedere una maggiore stabilità, spesso possibile attraverso quanto segue:
Pressatura a caldo
Saldatura ad ultrasuoni di molti altri tappetini
Rivestimento di stuoie
laminazione
Fibre reticolanti
Incorporare tappetini in nanofibra nei compositi tessili
Poiché lo studio delle proprietà meccaniche e il loro miglioramento continuano a essere al centro della stampa 3D, ricerche come questa mirano anche a modi migliori per aumentare la stabilità. Per questo studio, i campioni sono stati valutati su una semplice stampante 3D Orcabot XXL FDM , utilizzando PLA come materiale.
Durante questa ricerca, gli autori hanno scoperto che per stampare con successo su stuoie in nanofibra, la distanza tra l’ugello e il tappetino in nanofibra doveva essere controllata con precisione:
“Da un lato, il tappetino in nanofibra si rompe in una volta se la distanza è troppo piccola o l’ugello tocca anche il tappetino, il che è opposto alla stampa 3D su tessuti a maglia, ordito o trama, dove può essere vantaggioso in termini di adesione per la pressatura del filamento nel tessuto stampando “sotto” la superficie del tessuto “, hanno affermato i ricercatori. “D’altra parte, se la distanza è troppo grande, il contatto tra i due materiali viene perso, risultando in una superficie molto irregolare.”
Durante i test, i tappeti in nanofibra sono stati incollati sul letto di stampa, con vari gradi di temperatura. Hanno scoperto che l’adesione era “fortemente supportata” a una temperatura di 60 ° C o superiore, mentre l’avanzamento a 80 ° C causava “gravi problemi”.
“Poiché il riscaldamento del piano di stampa non ha mostrato alcun vantaggio, i risultati illustrati qui sono stati ottenuti con il piano di stampa a temperatura ambiente”, hanno affermato i ricercatori.
Il team ha anche osservato che sembra che si verifichino problemi di adesione quando l’ugello è impostato “leggermente troppo alto” a causa della repulsione elettrostatica tra i materiali di stampa e il tappetino. Immergere e asciugare il campione in acqua o una soluzione saponosa ha favorito il rilassamento, tuttavia, portando il team di ricerca a ritenere tale trattamento vantaggioso e vantaggioso per qualsiasi stampa 3D con tappetini in nanofibra.
“Gli esami ottici e chimici hanno rivelato che i tappeti in nanofibra non sono stati modificati in modo misurabile dal processo di stampa 3D. Gli esami dell’angolo di contatto non hanno mostrato differenze significative nell’idrofilia, confrontando il tappetino in nanofibra pura e la superficie composita “, hanno concluso i ricercatori.
“Mentre in questa prima prova di principio, uno strato intero è stato stampato in 3D sui tappetini in nanofibra, poiché i compositi potrebbero essere utilizzati in applicazioni di filtro con il flusso di liquido parallelo a loro, è necessario condurre esperimenti futuri per studiare la possibilità di stampare strutture a maglie aperte su tappetini in nanofibra per consentire anche l’utilizzo in filtri attraverso i quali scorre il liquido. “
I ricercatori continuano a studiare metodi di elettrospinning, dalla rigenerazione ossea al bioprinting , alla riparazione delle ferite e altro ancora. Cosa ne pensi di questa notizia? Fateci sapere i vostri pensieri! Partecipa alla discussione su questo e altri argomenti sulla stampa 3D su 3DPrintBoard.com .
Immagini al microscopio confocale a scansione laser (CLSM) di stuoie in nanofibra di poliacrilonitrile (PAN): (a) PAN puro (elettrospun con 80 kV), (b) PAN puro (elettrospun con 80 kV) dopo la stampa sull’altro lato del tappetino in nanofibra, (c) PAN carbonizzato (elettrospun con 50 kV) e (d) PAN carbonizzato (electrospun con 50 kV) dopo la stampa sull’altro lato del tappetino in nanofibra. Quadrati di stampa 3D di dimensioni 40 mm × 40 mm su tappetini in nanofibre precedentemente immersi in acqua saponata: (a) superficie ruvida per una distanza troppo grande tra tappetino in nanofibra e ugello di stampa; (b) strato stampato in 3D con superficie irregolare e anche diverse aree non chiuse vicino alla diagonale, cioè lungo le linee più lunghe, a causa di una distanza troppo grande tra ugello e tappetino in nanofibra. 
Stampa 3D con tecnologia di modellazione a deposizione fusa (FDM) su un tappetino in nanofibra di poliacrilonitrile (PAN). Il polimero di stampa PLA (qui verde) viene consegnato come filamento nell’ugello allo stato fuso e posizionato sul tappetino in nanofibra. 