Новая методика синтеза полимерного нановолокна
Синтез полимерного нановолокна, диспергированного в жидкостях, в больших количествах – проблема, которой ученые озадачены на протяжении нескольких лет. Совсем недавно инженерам и исследователям из Университета Северной Каролины совместно со старт-ап компанией Xanofi, созданной при содействии Агентства по трансферу технологий штата Северная Каролина и университета TEC для обеспечения решения проблемы синтеза полимерных нановолокон и их массового производства, удалось создать метод, позволяющий производить большие количества полимерных нановолокон, потенциальная область применений которых довольно широка. Метод был описан в статье в журнале Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.201404616).
Метод синтеза довольно прост: раствор полимера по каплям добавляется в химический стакан, в котором вращается цилиндр, а также присутствует глицерин – всем известное вещество, использующееся достаточно широко – для сдвига раствора полимера внутри стакана, и вода, работающая как антирастворитель. Образующиеся нановолокна наматываются на вал и формируют «ковер».
По словам доктора Орлина Велева, профессора химической и биомолекулярной инженерии, а также соавтора публикации, ранее им удалось получить наностержни из полимера, которые оказались достаточно востребованными. При исследовании последних, было обнаружено, что стержни являются обрывками нановолокон, что и сподвигло их на дальнейшие исследования, цель которых – создать условия, при которых нановолокна не будут разрываться.
Спустя некоторое время подобрать условия удалось. Полученная методика оказалась достаточно эффективной: производить нановолокна можно вплоть до нескольких килограммов в час. Вариации концентрации жидкостей, полимеров и антирастворителей позволяют создавать различные наноматериалы с любыми формами и размерами.
Синтезированные нановолокна будут очень востребованы во многих областях, таких как биоматериал для печати, сепараторы аккумуляторных батарей и многих других.