Nanotecnologia

Máquina de algodão-doce <i>high-tech</i> leva nanofibras para a indústria

Máquina de algodão-doce <i>high-tech</i> leva nanofibras para a indústria
EsquerdaNULL da máquina de algodão-doce high-tech. DireitaNULL alto, as fibras que saíram da máquina e, embaixo, as nanofibras vistas ao microscópio.[Imagem: Kit Parker]

Com um conceito que pode ser classificado em algum lugar entre uma máquina de algodão-doce e uma centrífuga de alta rotação, engenheiros da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, criaram uma nova tecnologia capaz de fabricar nanofibras com alta produtividade.

Nanofibras

As nanofibras - fibras com dimensões de alguns nanômetros - têm o potencial para servir de matéria-prima para a produção de materiais muito mais fortes e resistentes, bem como de tecidos biológicos.

Mas tecê-las em dimensões úteis era um desafio até hoje sem solução.

Exatamente como uma máquina de algodão-doce "reconstrói" os grãos de açúcar, fazendo-os formar fibras, o novo equipamento rotativo retorce e une as fibras individuais de polímeros, cada uma medindo cerca de 100 nanômetros de diâmetro.

Nanotecnologia na indústria

Segundo Mohammad Badrossamay, coordenador da pesquisa, o equipamento poderá marcar um verdadeiro boom na utilização da nanotecnologia na indústria, com aplicações potenciais que vão da construção de órgãos artificiais e o desenvolvimento de tecidos para implantes, até a fabricação de filtros de ar mais eficazes e até de roupas mais leves e mais resistentes.

"Nossa técnica será muito útil na indústria, já que máquinas simples poderão facilmente permitir a fabricação de nanofibras em qualquer laboratório. De fato, com esta técnica nós alcançamos o objetivo final de fabricar nanotêxteis," diz Kevin Parker, coautor da pesquisa.

Eletrofiação

Hoje o método mais usado para a fabricação de nanofibras é a eletrofiação, que consiste em dirigir uma alta tensão elétrica sobre gotas de polímero líquido para arrancar filamentos em nanoescala.

Apesar de eficaz, a eletrofiação não permite controle sobre o processo de fabricação, além de sua produtividade ser baixa demais para aplicações industriais.

Fabricação de nanofibras

Ao girar no interior da nova centrífuga, o polímero se estica de forma muito parecida com o açúcar derretido que começa a secar e se transformar em finíssimos fios, parecidos com seda.

Como na máquina de algodão-doce, as nanofibras são extrudados através de um bocal por uma combinação de pressões hidrostática e centrífuga. O resultado são fibras padronizadas em nanoescala, mas que atingem até 10 centímetros de diâmetro.

Mais importante, a técnica possibilita um alto grau de flexibilidade na produção, já que o diâmetro das fibras pode ser facilmente manipulado e as estruturas resultantes podem ser integradas em uma estrutura tridimensional, ou em qualquer outro formato, simplesmente variando a forma como a fibras são coletadas.

Bibliografia:

Nanofiber Assembly by Rotary Jet-Spinning
Mohammad Reza Badrossamay, Holly Alice McIlwee, Josue A. Goss, Kevin Kit Parker
Nano Letters
May 21, 2010
Vol.: Articles ASAP




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