الکتروریسی؛ از محلول پلیمری تا نانوفیبرهای مهندسی بافت 🕸️

تا الان بیشتر درباره نانوذرات کروی صحبت کردیم؛ اما یک دسته کاملاً متفاوت از نانوساختارها، نانوفیبرها هستن — رشته‌های پلیمری با قطر در مقیاس نانومتر که رایج‌ترین روش تولیدشون الکتروریسی (Electrospinning) است.

🔑 نکته کنکوری — اصل کار الکتروریسی:

یک محلول پلیمری غلیظ از نوک یک سوزن باریک (تحت ولتاژ بالای چند کیلوولت) بیرون رانده می‌شه؛ نیروی دافعه الکترواستاتیک ناشی از بار الکتریکی محلول بر کشش سطحی غلبه می‌کنه و یک جت مایع باریک به سمت یک صفحه جمع‌کننده (Collector) با بار مخالف پرتاب می‌شه. در طول مسیر، حلال تبخیر و یک رشته جامد نانومتری روی صفحه جمع‌کننده رسوب می‌کنه.

⚠️ نکته مهم — چرا نانوفیبر برای مهندسی بافت جذابه؟

شبکه به‌هم‌پیوسته نانوفیبرها، ساختاری بسیار شبیه به ماتریکس خارج‌سلولی طبیعی (ECM) ایجاد می‌کنه — با تخلخل بالا برای تبادل اکسیژن و مواد مغذی و سطح ویژه بالا برای چسبندگی سلولی؛ به همین دلیل داربست‌های نانوفیبری امروزه به‌طور گسترده در ترمیم زخم و مهندسی بافت (پوست، استخوان، عصب) استفاده می‌شن.

❓ تست: نیروی اصلی که باعث تبدیل قطره محلول پلیمری به یک جت باریک در فرآیند الکتروریسی می‌شود، کدام است؟
الف) نیروی گرانش
ب) نیروی مغناطیسی صفحه جمع‌کننده
ج) فشار مکانیکی پمپ تزریق
د) نیروی دافعه الکترواستاتیک ناشی از میدان الکتریکی بر کشش سطحی محلول


✅ پاسخ تشریحی: گزینه «د» صحیح است. با اعمال ولتاژ بالا، سطح قطره محلول باردار می‌شه؛ وقتی نیروی دافعه الکترواستاتیک بین بارهای هم‌نام روی سطح قطره از نیروی کشش سطحی محلول (که سعی در حفظ شکل کروی قطره داره) بیشتر بشه، قطره به یک مخروط (Taylor Cone) تغییر شکل داده و از نوکش یک جت باریک به سمت جمع‌کننده پرتاب می‌شه. فشار پمپ (گزینه ج) صرفاً محلول رو تغذیه می‌کنه، اما نیروی اصلی شکل‌دهنده جت، الکترواستاتیکه.




لینک گروه
https://t.me/nanotecnologika