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

54 - CAPITOLO 3
f. Elettrospinning;
L’elettrospinning è una delle tecnologie più impiegate nella realizzazione di fibre
su scala micrometrica e nanometrica in molteplici settori di applicazione
dell’ingegneria e non solo[ 95 ] [ 99 ].
Contrariamente alle convenzionali tecniche di tessitura delle fibre (melt spinning,
wet spinning e dry spinning) che sfruttano sollecitazioni di tipo meccanico derivanti
dalla natura del processo (es. estrusione del polimero fuso, stiro delle fibre
risultanti dopo la solidificazione di soluzioni polimeriche), l’elettrospinning
sfrutta l’azione delle forze di natura elettrostatica. In particolare, il suo principio
di funzionamento si basa sull’applicazione di una elevata differenza di potenziale
(kilovolt) tra due elettrodi costituiti rispettivamente da un capillare metallico
(catodo) contenente il polimero fuso da processare e da un piatto di rame o
alluminio (anodo) sul quale avviene la raccolta di fibre [ 96 ][ 97 ].
Di seguito si riporta lo schema di funzionamento dell’elettrospinning (fig.21):
Figura 21: Schema di funzionamento dell’elettrospinning [ 97 ]
A seguito dell’applicazione di una differenza di potenziale elevata la soluzione
polimerica contenuta nel capillare si polarizza e viene trascinata verso l’anodo in
maniera più o meno significativa in relazione alla tensione applicata.
In particolare nel caso di tensioni troppo basse la polarizzazione risulta
totalmente annullata dalla tensione superficiale all’imbocco del capillare con la
formazione, in corrispondenza di esso, di una goccia. Al crescere della tensione
applicata il contributo crescente offerto dalla polarizzazione produce una
progressiva elongazione della goccia e la formazione di un caratteristico “cono di
Taylor” da cui si origina, se la differenza di potenziale è sufficientemente elevata,
la fibra polimerica di dimensioni micrometriche.
Durante il cammino della soluzione polimerica dall’elettrodo positivo all’elettrodo
negativo si possono innescare fenomeni di instabilità in grado di incidere anche