Materiali e Tecnologie per la realizzazione di sostituti - FedOA ...

104 - CAPITOLO 4
lo scaffold viene rimosso dal cilindro e il volume di etanolo restante nel cilindro
viene indicato con V3. La differenza (V1 - V3) indica il volume dei soli pori
all’interno dello scaffold. Ne consegue quindi che il volume del solo scaffold
privo dei pori sarà ottenuto dalla seguente espressione:
V = (V2 - V1) + (V1 - V3) = V2 - V3
Quindi la densità d della schiuma sarà espresso come:
W
d =
V −V
mentre la porosità P dello scaffold può essere valutata tramite la seguente:
2
2
1
V1
−V3
P =
V −V
Si osserva che la condizione che rende significativa la misura di porosità mediante
liquid displacement è che il tempo caratteristico di diffusione del liquido nel
polimero sia maggiore del tempo di immersione. In questo caso, il tempo di
diffusione è stato valutato approssimativamente mediante la seguente equazione:
1
2
l = 2D
⋅t
Dove l indica la distanza media tra due pori adiacenti, D la diffusività di etanolo
nella matrice polimerica e t il tempo caratteristico della diffusione.
Assumendo la diffusività D pari a 10 -5 cm 2/s ed l pari a 10-20 µm il tempo
caratteristico della diffusione di etanolo nella matrice polimerica risulta di circa
10 11 secondi molto maggiore del tempo di immersione (10 2 s).
b) Analisi quantitativa: porosimetria ad intrusione di mercurio
Tra le varie possibili tecniche di misura di porosità, quella ad intrusione di
mercurio è la tecnica largamente più usata.
Tale tecnica, sviluppata nel 1945 da Ritter e Drake, permette di misurare il
volume e le dimensioni dei macropori e dei mesopori presenti all’interno di
sostanze solide porose.
Essa si fonda sulla peculiarità del mercurio di essere non bagnabile a contatto con
una grandissima varietà di solidi. In virtù di questa proprietà, il mercurio penetra
attraverso i pori aperti di un campione solido a seguito dell’azione di una
pressione esercitata dall’esterno.