presentación electrohilado

7/22/2019 Presentacin Electrohilado

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Nanotecnologa I

Diana Angulo 20071005019

William Rodrguez 20091005108

Electrospinning: Un fascinantetcnica de fabricacin de fibra


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PROCESOSe utiliza el principio en el cual

fuerzas elctricas de repulsinmutuas superan las fuerzas de latensin superficial en el lquido depolmero cargado.

Un sistema de electrohilado constade tres componentes principales:una fuente de alimentacin de altatensin , una hilera(por ej. Lapunta de la pipeta) y una placa depuesta a tierra.

La mayora de los polmeros sondisueltos en solventes antes delElectrohilado, formando la solucinde polmero. El polmero de fluidoentonces es introducido en el tubocapilar para el Electrohilado.


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POLIMEROS USADOS

Polmeros naturalesVs Polmeros

Sintticos

Los polmeros naturales suelenpresentar mayorbiocompatibilidad y provocamenos reacciones inmunes.

Los polmeros naturales tienen

una capacidad inherente paraunir clulas, dado que portansecuencias de protenasespecficas como el RGD.

Se ha observado

desnaturalizacin parcial enalgunos polmeros naturales.Algunas propiedades se pierdencuando se realiza electrohiladode nanofibras con

fluroalcoholes.


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POLMEROS NATURALES

Curacin deheridas

Fibroina de seda

Ingeniera detejidos,

administracin demedicamentos

Quitosano

Biomateriales

Colgeno

Implantesmdicos

Acido Hialurnico


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POLMEROS NATURALESGelatina Fibringeno

Copolmeros


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EFECTOS DE VARIACION DEPARMETROS

El proceso de electrohilado est gobernado por una gran variedad deparmetros. Con la apropiada manipulacin de estos parmetros es posibleconseguir nanofibras con la morfologa y el dimetro deseados.

ParmetrosSolucin

Concentracin

Pesomolecular

Viscosidad

Tensinsuperficial

Conductividad

Parmetrosde proceso

Campoelctricoaplicado

Tasa de flujo

Tipo deColector

Distancia depunta acolector

Parmetrosde ambiente

Humedad

Temperatura


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PARMETROS DE SOLUCIN

Es funcin de la composicin delsolvente. Con alta tensin superficial se genera

inestabilidad en los chorros y formacinde gotas en la expulsin del chorro.

Una baja tensin superficial ayuda aque se obtengan fibras sin gotas ypermite que el electrohilado a unmenor campo elctrico.

TensinSuperficial

Los polmeros son mayoritariamenteconductivos.

Con alta conductividad elctrica en lasolucin, se obtiene un dametro denanofibra significativamente menor.

Con baja conductividad elctrica no seproduce una fibra uniforme, pues laelongacin del chorro por fuerzaelctrica es insuficiente.

Conductividad/Densidad

de superficiede Carga


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SOLVENTES USADOS

El solvente usado en preparar lassoluciones de polmeros tiene una graninfluencia en la hilabilidad.

Debe tener propiedades como: Buenavolatilidad, presin de vapor ypunto deebullicin. Adems deben mantener laintegridad de la solucin.

Influye en la separacin de fases, tasas deevaporacin y tiempo de secado.

Parmetros como la viscosidad y la tensinsuperficial dependen de las propiedades de

la solucin (solvente).


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SOLVENTES USADOS

Diferentes solventes usados en el Electrohilado.


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ELECTROHILADO POR FUSIN

Es una propuesta de proceso alternativa alelectrohilado con soluciones. Tiene que realizarse en condiciones de vaco. No require la disolucin de polmeros en

solventes orgnicos, su eliminacin o reciclaje

es ambientalmente ms seguro, tiene mayoraprovechamiento de material puesto que nohay prdidas de masa por evaporacin delsolvente, y genera fibras de polmeros en laescala de los submicrones.

Adems es menos costoso. No se han hecho muchos progresos en esta

tcnica en los ltimos 20 aos. Elentendimiento completo de este proceso y supotencial de reemplazar las soluciones, an no

se han hecho realidad enteramente.


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POLMEROS

Generalmente, en el electrohilado, los polmeros usadosson caracterizados de acuerdo a distintos parmetros entres categoras:

Cara

terizacin

Geomtrica

Qumica

Mecnica


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GEOMTRICA

Geom

trica

Dimetro de fibra,distribucin de dimetro,orientacin de fibras,

forma de seccintransversal y dureza desuperficie. Porosidad.

SEM (Scanning ElectronMicroscopy): Para dametro defibras y morfologa.

FESEM (Fiel Emission scanningElectron Microscopy)

TEM (Transmision ElectronMicroscopy): para pequeas

fibras (


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CARACTERIZACIN

Qumica

Configuracin demacromolculas en la nanofibra:birrefringencia ptica (doblerefraccin), difraccin de nguloancho de rayo X (WAXD),dispersin de ngulo pequeo derayo X (SAXS) y calormetro deescaneo diferencial (DSC)

FTIR (Fourier transformInfra Red).

NMR(Nuclear MagneticResonance)

Mec

nica

Esta caracterizacin se obtieneaplicando cargas de prueba de

traccin a muestras preparadasde motas de fibra ultrafinas no

tejidas de electrohilado

Nano BionixSystem:Sistema de

prueba de nanotraccin

Nanohendidura

Medidas de frecuenciade resonancia

Pruebas de tensin amicroescala

Prueba de Mezcla(AFM)


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APLICACIONESDurante los ltimos aos se han encontrado varias aplicaciones al

Electrospinning debido a sus ventajas.

Fibras deElectrohilado

Estrucuturas en

Ingenierade Tejidos

Biomedicina

Curacin de

heridas

Membrana de

afinidad

Filtracin

RopaProtectiv

a

Generacinde

Energa

Inmobilizacin

deenzima

s

Administracin

demedicamentos


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CONCLUSIONES

El Electrohilado es unatecnologa simple, verstil, yeconmicamente efectivaque genera fibras no tejidascon una alta relacin de areade superficie a volumen , yporosidad adjustable. Porestas propiedades esteproceso parece ser unacandidtao prometedor paravarias aplicaciones,especialmente para laingeniera de tejidos.

A pesar de su xito y susnumerosas ventajas, existenalgunas limitaciones crticasen este proceso como elpequeo tamao en los

poros y la carencia deinfiltracin apropiadadentro de las fibras. Seestn realizando trabajospara mejorar el diseo y lamigracin celular a travs deprocesos multicapa,inclusin de heprasil ymezcla de polmeros condiferentes comportamientosde degradacin.

En general, el proceso deElectrohilado muestra unfuturo prometedor para laingeniera de tejidos y lamedicina regenerativa.

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