ایجاد یک دستگاه برای تولید نانوالیاف با کاربردهای پزشکی و زیست‌محیطی
به نقل از ایسنا، نانو الیاف به علت اندازه بسیار کوچک، نسبت سطح به حجم بالا و قابلیت تنظیم ویژگی‌های ساختاری و شیمیایی، در بخش‌های مختلفی نظیر دارورسانی، مهندسی بافت، فیلتراسیون و تولید مواد پیشرفته کاربردهای فراوانی دارند. یکی از شیوه‌های مهم در تولید این ساختارها، الکتروریسی است؛ فرآیندی که در آن با به‌کارگیری میدان الکتریکی و اعمال ولتاژ بالا به یک محلول یا مذاب پلیمری، رشته‌هایی بسیار ریز شکل می‌گیرند و پس از جمع‌آوری، ساختار نانوالیافی به‌دست می‌آید. وابستگی به کنترل پارامترهای فرآیند و ترکیب مواد مختلف در این روش، امکان تولید نانوالیاف با ویژگی‌های اختصاصی برای کاربردهای متنوع را فراهم آورده است.
دستگاه آزمایشگاهی الکتروریسی «الکتروریس»، به‌عنوان تولید این شرکت دانش‌بنیان، برای تولید نانوالیاف پلیمری، کربنی و سرامیکی طراحی شده که قطر آن از ۵۰ نانومتر تا چند میکرون متغیر است. این دستگاه در دو مدل استاندارد تک‌پمپ و دوپمپ یا «ساید بای ساید» عرضه می‌شود. در مدل دوپمپه، دو سیستم پمپ سرنگی در دو سوی درام جمع‌کننده قرار دارند و دستگاه از دو سیستم اسکن، دو سامانه تنظیم فاصله و دو منبع تأمین ولتاژ بالا بهره‌مند است. این طراحی این امکان را به وجود می‌آورد که دو ماده متفاوت به‌طور همزمان الکتروریسی شوند.
با استفاده از این قابلیت، می‌توان یک ماده پلیمری را از یک سمت دستگاه و نوع دیگری از مواد، نظیر ترکیبات دارویی یا افزودنی‌ها را از سمت مقابل به فرایند الکتروریسی وارد کرد. این روش منجر به تولید نانوالیاف کامپوزیتی با اجزای مختلف می‌شود؛ ظرفیتی که می‌تواند در تحقیقات مرتبط با سیستم‌های دارورسانی، مواد پزشکی و کاربردهای زیستی به کار آید.
این دستگاه با یک سامانه کنترل مبتنی بر کنترل‌گر منطقی برنامه‌پذیر (PLC) و پنل لمسی تجهیز شده که امکان تنظیم و پایش پارامترهای مختلف فرایند را میسر می‌سازد. از جمله پارامترهای قابل تنظیم می‌توان به نرخ تزریق محلول، فاصله الکتروریسی، موقعیت شروع و پایان حرکت نازل، سرعت چرخش جمع‌کننده، دمای کاری و زمان انجام فرایند اشاره کرد.
نرخ تزریق پمپ سرنگی در این دستگاه از ۱۰ میکرولیتر در ساعت تا ۵۰۰ میلی‌لیتر در ساعت قابل تنظیم است. سرعت اسکن نازل نیز در محدوده صفر تا ۳۰ میلی‌متر بر ثانیه و محدوده اسکن آن از صفر تا ۳۰ سانتی‌متر تعبیه شده است. جمع‌کننده دستگاه در مدل پایه از نوع درام چرخان و ساخته‌شده از فولاد ضدزنگ است؛ اما انتخاب جمع‌کننده‌های سیمی، استوانه‌ای، مندرل و دیسکی نیز بسته به سفارش امکان‌پذیر است. سرعت چرخش درام بین ۳۵۰ تا ۳۰۰۰ دور در دقیقه و فاصله الکتروریسی در محدوده پنج تا ۲۰ سانتی‌متر قابل تنظیم می‌باشد.
از ویژگی‌های دستگاه الکتروریس تولیدشده در این شرکت می‌توان به رعایت نکات ایمنی برای کار با منابع ولتاژ بالا و حلال‌های شیمیایی اشاره کرد. این دستگاه به کلید توقف اضطراری مجهز است و طبق مشخصات فنی اعلام‌شده، در صورت باز شدن هر یک از درهای دستگاه، ولتاژ قطع می‌گردد. همچنین قطع ولتاژ در شرایطی که اختلالی در اتصال زمین پیش بیاید، به‌عنوان قابلیتی سفارشی پیش‌بینی شده است.
سامانه تهویه با فن قابل برنامه‌ریزی از طریق پنل کنترل قرار دارد و دمای کاری دستگاه می‌تواند از دمای محیط تا ۴۵ درجه سانتی‌گراد تنظیم شود. علاوه بر این، دستگاه توانایی نمایش رطوبت محفظه و اعلام هشدار در زمان رسیدن به حجم تزریق تعیین‌شده یا اتمام محلول داخل سرنگ را دارا می‌باشد. قابلیت الکتروریسی همزمان دو ماده، تنظیم مستقل پارامترهای فرایند و امکان استفاده از جمع‌کننده‌های متنوع، این دستگاه را به ابزاری مناسب برای انجام تحقیقات آزمایشگاهی در زمینه تولید و بررسی نانوالیاف و مواد کامپوزیتی تبدیل کرده است.
انتهای پیام