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

SCAFFOLDS TRIDIMENSIONALI - 55
significativamente sulla dimensione finale del prodotto: in particolare, a seguito
della progressiva evaporazione del solvente, si manifesta, all’interno del getto, un
significativo incremento della concentrazione di carica la quale, quando le
interazioni repulsive mutue tra di esse diventano troppo intense, determina la
frammentazione del getto in fibre più piccole di dimensioni nanometriche. Ne
consegue che, la dimensione finale delle fibre è fortemente dipendente dall’entità
della tensione applicata che di solito varia tra 10kV e 30kV nonché dalla distanza
alla quale sono posti gli elettrodi che deve essere abbastanza elevata da consentire
l’evaporazione del solvente [ 96 ][ 97 ].
L’altro elemento essenziale per la riuscita del prodotto finale è la natura chimicofisica
della soluzione utilizzata. In particolare, nel caso di polimeri a basso peso
molecolare e di soluzioni caratterizzate da viscosità elongazionale ridotta, a
seguito dell’evaporazione del solvente e del sopraggiungere di fenomeni di
instabilità del flusso per eccesso di concentrazione di carica, il fluido tende a
rompere il getto in tante piccole goccioline cariche (Fig 22: questa tecnica, nota
come elettrospraying, è particolarmente diffusa in applicazioni agricole per la
concimazione e nella stampa a getto di inchiostro)[ 97 ].
Figura 22: Elettrospraying: Instabilità di Raylight [ 95 ][ 99 ]
Nel caso di soluzioni polimeriche ad alto peso molecolare e con viscosità
elongazionale elevata (fig.23), invece, le forze viscoelastiche in gioco, rilevanti
contrariamente al caso precedente, nella stabilizzazione del getto in filamenti
carichi più piccoli, consentono la realizzazione di fibre polimeriche con diametri
variabili di diversi ordini di grandezza (dal micron delle fibre convenzionali fino a
decine di nanometri) [ 97 ][ 99 ].
Figura 23: Elettrospraying: Cono di taylor [ 99 ]