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

218 - CAPITOLO 7
La camera di prova è l’ambiente all’interno del quale si realizza lo scaffold per
deposizione di fibre polimeriche di dimensioni micrometriche e nanometriche a
seguito dell’azione di un campo elettrico ad alta tensione applicato tra due
elettrodi. Essa contiene al proprio interno una siringa dotata di un ago in acciaio
del diametro interno di 1mm collegato al polo positivo del generatore di tensione
che costituisce l’elettrodo positivo (catodo).
La siringa può scorrere liberamente in direzione orizzontale grazie all’ausilio di un
binario lungo una delle sue pareti che consente di regolare la sua distanza
dall’elettrodo negativo (anodo) costituito da un piatto di rame dello spessore di
circa 2mm posizionato sul fondo della camera.
L’insieme di questi elementi viene collocato all’interno di un contenitore in
plexiglass avente pareti dello spessore di circa 5mm che assicurano da eventuali
scariche dalle elevate tensioni di prova all’interno del dielettrico indotte, a seguito
di valutazioni compiute sulla rigidità dielettrica dell’aria e del polimero impiegato.
La camera di prova presenta, poi, alcuni accorgimenti legati alla specifica
applicazione. Ad esempio, il piatto di rame che agisce da anodo è stato dotato di
un cestino di raccolta in materiale conduttore per favorire la deposizione e la
raccolta delle fibre impedendo fenomeni di coesione e ridistribuzione della
matrice all’interno della struttura indotti dal contatto diretto con il solvente.
Sul fondo della camera è stata inoltre collocata una vaschetta che permette la
raccolta del solvente che, a seguito della formazione della fibra durante la prova,
si separa dal polimero per l’azione di stiro esercitata su di essa dalla tensione
applicata. Il sistema è poi corredato di un generatore ad alta tensione (mod.
ES30P) avente una potenza di 5W ed un range di variabilità della tensione tra 1 e
30kV per una corrente di circa 180mA. Esso è costituito da un unico polo,
positivo, collegato all’ago della siringa all’interno della camera di prova mentre
l’elettrodo negativo viene collegato alla terra dello strumento.
Infine lo strumento è costituito da un sistema di pompaggio a siringa il quale
consente di regolare la portata volumetrica con cui la soluzione polimerica viene
sparata all’interno del catodo.
Il dispositivo, progettato in questa sede, richiede opportune misure di sicurezza
per l’operatore che lo utilizza. Tali misure in parte si riferiscono sia alle tensioni
elevate sia all’impiego di solventi tossici durante l’applicazione.
Infatti l’applicazione di tensioni dell’ordine dei kV richiede l’utilizzo di guanti in
neoprene a norma per la manutenzione interna della camera e di tappetini
salvascarica che tutelano l’operatore durante la prova da eventuali scariche del
dielettrico.