العملية

عند تطبيق جهد كهربائي عالٍ وكافٍ على قطرة سائل يصبح جسم السائل مشحونًا، ويعادل التنافر كهروستاتيكا الكهروستاتيكي توتر سطحي الشد السطحي وتنشد قطرة (سائل) القطرة نتيجة لذلك، وفي نقطة حرجة ينبثق تيار من السائل من السطح. تُعرف نقطة الانبثاق بمخروط تايلور وإو عر مخروط تايلور نص بمخروط تايلور تر Taylor cone (Taylor cone). إذا كان الارتباط الجزيئي للسائل عاليًا على نحو كاف، لا يحدث انقطاع للتيار ويتشكل انبثاق للسائل المشحون، وإذا لم يكن كافيًا يحدث ترذيذًا كهربائيًا High speed video of the taylor cone formation and electrospinning. youtube.com




حالما يجف السائل المنبثق أثناء مسيره، يتغير نمط تدفق التيار من الأومي إلى الحمل مع انتقال للشحنة إلى سطح الليف. يستطيل الانبثاق بعدها بعملية السحب السريع الناتجة عن التنافر الإلكتروستاتيكي وتبدأ بانحناءات صغيرة في الليف، حتى تستقر في النهاية على المجمع المؤرض.High speed video of the whipping instability]. youtube.com استطالة وترفيع الليف الناتجة عن عدم استقرارية الانحناء هذه يؤدي إلى تشكيل ألياف منتظمة بأقطار بمقياس نانومتر النانو]. cite journal doi 10.1002/adma.200400719 Electrospinning of Nanofibers Reinventing the Wheel? year 2004 last1 Li first1 D. last2 Xia first2 Y. journal Advanced Materials volume 16 issue 14 pages 1151








Electrospun fibre drying right 450 تغير توزع الشحنة في الليف عندما يجف الليف خلال مسيره


Electrospinning Diagram right 450 مخطط يظهر تشكل الليف خلال الغزل الكهربائي

المعايير

1. الوزن الجزيئي، توزع الوزن الجزيئي وأسلوب بناء البوليمير (تفرعي، خطي الخ.).


2. خصائص المحلول (لزوجة، ناقلية، شد سطحي).


3. الجهد الكهربائي، معدل التدفق، التركيز.


4. المسافة بين الأنبوب الشعري وشاشة التجميع.


5. البارامترات المحيطة (حرارة، رطوبة، سرعة الهواء في الحجرة).


6. حركة وحجم الشاشة الهدف (المجمع).


7. قياس نعومة الإبرة.

الأدوات والمجال

يتألف النظام المخبري القياسي للغزل الكهربائي من مغزل إنج (Spinneret (polymers (نموذجيًا محقنة إبرة حقن ) مرتبطة مع جهد عال (من 5-50 كيلو فولط) بمصدر طاقة للتيار المستمر، وإو عر مضخة حقن تر syringe driver (syringe driver)، ومجمع مؤرض. يتم تعبئة محلول مبلمر (كيمياء) البوليمير تقنية الصل-جل (صل-جل) الحاوي على جسيمات معلقة أو بشكل مصهور في المحقن ويُبثق هذا السائل من نهاية الإبرة الدقيقة بمعدل ثابت بواسطة مضخة المحقن. cite journal last Merritt first Sonia R. author2 Agata A. Exner author3 Zhenghong Lee author4 Horst A. von Recum Electrospinning and Imaging journal Advanced Engineering Materials date May volume 14 issue 5 pages B266–B278 doi 10.1002/ad . 80010/abstract تتشكل القطرة في النهاية الدقيقة للمغزل مجددًا بالتناوب من خلال التغذية بالخزان العلوي والذي يؤمن ضغط تغذية ثابتا. يعمل نمط ضغط التغذية الثابت بشكل جيد مع المواد الخام ذات اللزوجة المنخفضة.








Electrospinning Image for Wikipedia.tif 270 مخطط الغزل الكهربائي/الرذاذ الكهربائي مع تنوع من أجل نتائج مختلفة للعملية.

تقنيات أخرى

يمكن أن يسمح تعديل المغزل و/أو نوع المحلول بإنتاج ألياف ذات خصائص وبنية مميزة. يمكن أن تملك الألياف المغزولة كهربائيًا بنية مسامية أو شكل قلب-غلاف بالاعتماد على نوع المواد التي تُغزل بالإضافة إلى معدل التبخر و امتزاجية المذيبات المضافة. من أجل التقنيات التي تتضمن سائلين للغزل، يعتمد المعيار العام لإنتاج هذه الألياف على قابلية المحلول الخارجي للغزل. cite journal doi 10.1021/la063194q Co-electrospinning of Core−Shell Fibers Using a Single-Nozzle Technique year last1 Bazilevsky first1 Alexander V. last2 Yarin first2 Alexander L. last3 Megaridis first3 Constantine M. journal Langmuir volume 23 issue 5 pages 2311–4 pmid 17266345 مما يفتح المجال لإنتاج ألياف مركبة والتي يمكن توظيفها في أنظمة تحرير الدواء أو امتلاك القدرة على الإصلاح الذاتي بعد الانهيار. cite journal pmid 14568403 year 2003 last1 Zeng first1 J last2 Xu first2 X last3 Chen first3 X last4 Liang first4 Q last5 Bian first5 X last6 Yang first6 L last7 Jing first7 X Biodegradable electrospun fibers for drug delivery volume 92 issue 3 pages 227–31 journal Journal of controlled release official journal of the Controlled Release Society doi 10.1016/S0168-3659(03)00372-9 cite journal doi 10.1039/C2JM15696B Encapsulation of self-healing materials by coelectrospinning, ulsion electrospinning, solution blowing and intercalation year last1 Sinha-Ray first1 S. last2 Pelot first2 D. D. last3 Zhou first3 Z. P. last4 Rahman first4 A. last5 Wu first5 X.-F. last6 Yarin first6 A. L. journal Journal of Materials Ch istry volume 22 issue 18 pages 9138

الغزل الكهربائي متحد المحور

يستخدم النظام المتحد المحور نظام تغذية مضاعف للمحلول والذي يسمح يحقن محلول ضمن الآخر عند نهاية الدقيقة للمغزل. يُعتبر سائل الغلاف كحامل يسحب معه السائل الداخلي إلى مخروط تايلور من انبثاق سائل الغزل الكهربائي. إذا كانت المحاليل غير قابلة للمزج عندها تبدو بنية القلب-غلاف واضحة. على أية حال، يمكن أن تُنتج المحاليل القابلة للمزج ليف مسامي أو بأشكال مميزة بسبب فصل الطور خلال تصلب الليف.

الغزل الكهربائي للمستحلب

يمكن استخدام المستحلبات لإنتاج ألياف قلب-غلاف أو مركبة بدون تعديل على المغزل. لكن إنتاج مثل هذه الألياف أكثر صعوبة بالمقارنة مع الغزل متحد المحور بسبب العدد الكبير من المتغيرات التي يجب أخذها بالحسبان عند تشكيل المستحلب. يخلط الطور المائي وطور المذيب غير القابل للمزج بوجود عامل استحلاب لتشكيل المستحلب. يمكن استخدام أي عامل يؤدي إلى استقرار السطح البيني بين الأطوار غير القابلة للمزج. وقد استخدمت بنجاح الفاعلات بالسطح مثل دوديسيل كبريتات صوديوم وتريتون (Triton) و جسيم نانوي جسيمات النانو . خلال عملية الغزل الكهربائي تنشد قطرات المستحلب ضمن السائل وتتضيّق تدريجيًا مؤدية إلى التحامها. يمكن تشكيل قلب داخلي مستمر إذا كان كسر حجمي الجزء الحجمي للسائل الداخلي عاليًا بما فيه الكفاية. cite journal
year


doi 10.1002/marc. 00384


Preparation of Core-Sheath Composite Nanofibers by Emulsion Electrospinning




last1 Xu


first1 Xiuling


last2 Zhuang


first2 Xiuli


last3 Chen


first3 Xuesi


last4 Wang


first4 Xinri


last5 Yang


first5 Lixin


last6 Jing


first6 Xiabin


journal Macromolecular Rapid Communications


volume 27


issue 19


pages 1637
إن استخدام المزج في الغزل الكهربائي هو تنوع لهذه التقنية التي تستند لحقيقة أن البوليميرات عمومًا غير قابلة للمزج مع بعضها ويمكن حصول الفصل الطوري فيها دون استخدام الفاعلات بالسطح. يمكن تبسيط هذه الطريقة أكثر من ذلك إذا كان المذيب المستخدم يذيب كلا البوليميرين. cite journal Electrospun nanofiber reinforced and toughened composites through in situ nano-interface formation journal Composites Science and Technology volume 68 year doi 10.1016/j.compscitech. .08.033 pages 3322–3329 url http //ss.bjmu.edu.cn/departments/tsg/Search/sci/sci-paper/ sci/ -dengxuliang-Electrospun 20nanofiber 20reinforced 20and 20toughened 20composites 20through 20in 20situ 20nano-interface 20formation.pdf last1 Lin first1 Song last2 Cai first2 Qing last3 Ji first3 Jianying last4 Sui first4 Gang last5 Yu first5 Yunhua last6 Yang first6 Xiaoping last7 Ma first7 Qi. last8 Wei first8 Yan last9 Deng first9 Xuliang issue 15–16 -authors 9 archiveurl http //web.archive.org/web/ 0903100508/http //ss.bjmu.edu.cn/departments/tsg/Search/sci/sci-paper/ sci/ -dengxuliang-Electrospun 20nanofiber 20reinforced 20and 20toughened 20composites 20through 20in 20situ 20nano-interface 20formation.pdf archivedate -09-03

وإو عر غزل كهربائي للمصهور نص الغزل الكهربائي للمصهور تر melt electrospinning (melt electrospinning)

يُلغي الغزل الكهربائي لمصهور البوليمير الحاجة للمذيبات الطيارة في محلول الغزل الكهربائي. cite journal last Nagy Solvent-free melt electrospinning for preparation of fast dissolving drug delivery syst and comparison with solvent-based electrospun and melt extruded syst s journal Journal of Pharmaceutical Sciences year volume 102 page 508 (www.fiberpharma.co.nf)] doi 10.1002/jps.23374 first1 Zsombor Kristأ³f last2 Balogh first2 Attlia last3 Drأ،vavأ¶lgyi first3 Gأ،bor last4 Ferguson first4 James last5 Pataki first5 Hajnalka last6 Vajna first6 Balأ،zs last7 Marosi first7 Gyأ¶rgy issue 2 authors 4 . يمكن بهذه الطريقة انتاج ألياف البوليميرات نصف المتبلورة مثل متعدد الإيثيلين و بولي إيثيلين تيرفثالات و بولي بروبيلين ، والتي من ناحية أخرى من المستحيل أو من الصعب بمكان انتاجها باستخدام محلول الغزل. هذا النظام هو شديد الشبه بذلك المستخدم في الغزل الكهربائي ويشمل على استخدام المحقن أو المغزل ومصدر جهد عال ومجمع. يتم انتاج مصهور البوليمير بالتسخين عن طريق السخانات المقاومة، السوائل السارية (circulating fluids)، تسخين الهواء أو الليزر. cite journal doi 10.1002/asia. 00436 Melt Electrospinning year last1 Hutmacher first1 Dietmar W. last2 Dalton first2 Paul D. journal Ch istry – an Asian Journal volume 6 pages 44 بسبب اللزوجة العالية للبوليميرات المصهورة، تكون غالبًا أقطار الليف أكبر بقليل من تلك التي نحصل عليها من الغزل الكهربائي للمحلول. نحصل على انتظامية جيدة جدًا لليف عند معدلات تدفق ثابتة وتوازن حراري. عدم الرضوخ للسحب السريع (whipping) والتي هي مرحلة سائدة ويتم بها شد الليف عند الغزل من المحاليل يمكن ألا تكون موجودة في العملية بسبب ناقلية المصهور المنخفضة ولزوجته المرتفعة. العوامل الأكثر أهمية والتي تؤثر على حجم الليف هي معدل التغذية والوزن الجزيئي للبوليمير وقطر المغزل. تم إنتاج ألياف بأحجام من 250 نانومتر حتى عدة مئات من ميكرومتر الميكرومتر]. حتى هذه المرحلة يمكن الحصول على حجوم أقل باستخدام بوليميرات بوزن جزيئي منخفض.. cite journal doi 10.1016/j.polymer. .09.037 url http //web.archive.org/web/ 1221223838/http //med-x.sjtu.edu.cn/daltonlab/Literature/Dalton 20et 20al 20(melt 20espinning).pdf Electrospinning of polymer melts Phenomenological observations year last1 Dalton first1 Paul D. last2 Grafahrend first2 Dirk last3 Klinkhammer first3 Kristina last4 Klee first4 Doris last5 Mأ¶ller first5 Martin journal Polymer volume 48 issue 23 pages 6823

التاريخ

في أواخر القرن السادس عشر بدأ وليام جيلبرت Gilbert, W. (1628) De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure (On the Magnet and Magnetic Bodies, and on That Great Magnet the Earth), London, Peter Short. بوصف سلوك المغناطيس والظواهر الالكتروستاتيكية. فلاحظ أنه عند شحن قطعة من الكهرمان (amber) بشحنة كهربائية مناسبة وتقريبها من قطرة ماء سينتج شكل مخروطي وسوف تنبثق قطرات صغيرة من قمة هذا المخروط وهذا أول تسجيل ملاحظ للترذيذ الكهربائي.

في عام 1887 وصَف وإو عر بويز تر C. V. Boys (C. V. Boys) < > القديم، لكن تجربة معروفة قليلًا للغزل الكهربائي . تتكون معدات بويز من < > صحن صغير، معزول ومتصل مع آلة كهربائية . cite journal author Boys, C. V. doi 10.1088/1478-7814/9/1/303 On the Production, Properties, and some suggested Uses of the Finest Threads year 1887 journal Proceedings of the Physical Society volume 9 pages 8 وقد وجد أن كمية السائل الواصلة لحرف الصحن أمكنته من سحب ألياف من العديد من المواد منها شيلاك اللك القشري (Shellac) و شمع العسل و شمع الختم و طبرخي و كولوديون (Collodion) .





سُجلت عملية الغزل الكهربائي ببراءة اختراع لكولي (J.F. Cooley) في أيار 1900Cooley, J.F. Patent GB 06385 “Improved methods of and apparatus for electrically separating the relatively volatile liquid component from the component of relatively fixed substances of composite fluids” 19th May 1900 وشباط 1902 Cooley, J. F. < >et al. Apparatus for electrically dispersing fluids US Patent 692631 Issue date February 4, 1902 ولمورتون (W.J.MORTON) في تموز 1902.Morton, W.J. < >et al. Method of dispersing fluids US Patent 0705691 Issue date July 29, 1902





نشر وإو عر جون زيلني تر John Zeleny (John Zeleny)عام 1914 عملًا عن سلوك قطرات السائل عد نهاية الأنابيب الشعرية المعدنية. cite journal author Zeleny, J. doi 10.1103/PhysRev.3.69 The Electrical Discharge from Liquid Points, and a Hydrostatic Method of Measuring the Electric Intensity at Their Surfaces year 1914 journal Physical Review volume 3 issue 2 pages 69 كان عمله بداية لمحاولة نمذجة ميكانيكية لسلوك أنابيب السوائل الخاضعة للقوى الالكتروستاتيكية.

عمل أنطون فورمهالس على تطويرات أكثر للأغراض التجارية، ووصفها في تسلسل لبراءات الاختراع من 1934 Formhals, Anton < >et al. Process and apparatus for preparing artificial threads US Patent 1975504 Issue date October 2, 1934 حتى 1944 Formhals, Anton < >et al. Method and apparatus for spinning US Patent 2349950 Issue date May 30, 1944 من أجل تشكيل خيوط نسيجية.





سُجل الغزل الكهربائي من المصهور عوضًا عن المحلول ببراءة اختراع لنورتون(C.L. Norton) (1963)Norton, C.L. Method and apparatus for producing fibrous or filamentary material US Patent 2048651 Issue date July 21, 1936 بواسطة تيار هوائي لمساعدة تشكيل الليف.

في عام 1938 (Nathalie D. Rozenblum , Igor V. Petryanov-Sokolov) cite journal
doi 10.1134/S0001433807030164


On the 100th anniversary of the birth of I.V. Petryanov-Sokolov


year


journal Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics


volume 43


issue 3


pages 395 اللذان يعملان في مجموعة (Nikolai A. Fuchs') في مخبر ايروسول (Aerosol) بمعهد كاربوف (L. Ya. Karpov) Fiber Materials Electrospinning Laboratory (FMEL)]. electrospinning.ru في اتحاد الجمهوريات السوفيتية الاشتراكية (USSR) أنتجوا أليافًا مغزولة كهربائياً، والتي طُورت إلى مواد ترشيح تعرف بمرشحات (Petryanov). أدى هذا العمل عام 1939 إلى إنشاء معمل في تفير من أجل تصنيع عناصر ترشيح للدخان مغزولة كهربائياً لاستخدامها في أقنعة الغاز. تم غزل المادة المطلق عليها اسم مرشح حقل المعركة من خلات السليولوز في مذيب ممزوج من وإو عر ثنائي كلور ايثان تر dichloroethane ( dichloroethane) و إيثانول الايثانول]. زُعم أنه في سيتينيات القرن الماضي 1960s كان حجم انتاج مواد الترشيح المغزولة 20 مليون م2 في السنة.Filatov, Y. Budyka, A. Kirichenko, V. (Trans. D. Letterman) ( ) < >Electrospinning of micro- and nanofibers fundamentals and applications in separation and filtration processes, Begell House Inc., New York, USA, ISBN 978-1-56700-241-6.





قدم السيد وإو عر جيفري انغرام تايلور تر Sir Geoffrey Ingram Taylor في الفترة من 1964 حتى 1969الأسس النظرية للغزل الكهربائي. cite journal author Taylor, G. doi 10.1098/rspa.1964.0151 jstor 2415876 Disintegration of Water Drops in an Electric Field year 1964 journal Proceedings of the Royal Society A volume 280 issue 1382 pages 383 cite journal author Taylor, G. doi 10.1098/rspa.1966.0085 The Force Exerted by an Electric Field on a Long Cylindrical Conductor year 1966 journal Proceedings of the Royal Society A volume 291 issue 1425 pages 145 cite journal author Taylor, G. doi 10.1098/rspa.1969.0205 jstor 2416488 Electrically Driven Jets year 1969 journal Proceedings of the Royal Society A volume 313 issue 1515 pages 453 ساهم عمل تايلور في الغزل الكهربائي عن طريق النمذجة الرياضية لشكل مخروط قطرة السائل الخاضعة لتأثير الحقل الكهربائي. يدعى الآن الشكل المميز للقطرة بمخروط تايلور. وعمل لحد أبعد من ذلك مع ملكر (J. R. Melcher) لتطوير نموذج الراشح العازل للسوائل الموصلة. cite journal author Melcher, J. R. and Taylor, G. doi 10.1146/annurev.fl.01.010169.000551 Electrohydrodynamics A Review of the Role of Interfacial Shear Stresses year 1969 journal Annual Review of Fluid Mechanics volume 1 pages 111

في تسعينيات القرن الماضي، برهنت عدة مجموعات بحث (من الملاحظ أن رينكير وَ روتليدج جعلوا الغزل الكهربائي اسمًا شائعاً للعملية) cite journal author Doshi, J. and Reneker, D. H. doi 10.1016/0304-3886(95)00041-8 Electrospinning process and applications of electrospun fibers year 1995 journal Journal of Electrostatics volume 35 issue 2–3 pages 151 أنه يمكن غزل عدة بوليميرات مركب عضوي عضوية إلى ألياف. منذ ذلك الحين، تزايد عدد تطبيقات الغزل الكهربائي بشكل أسي كل سنة.

منذ عام 1995 جرت عدة تطويرات نظرية لآليات قيادة عملية الغزل الكهربائي. وصف ريزنيك وفريقه شكل مخروط تايلور وتسلسل انبثاق السائل. cite journal author Reznik, S. N., Yarin, A. L., Theron, A. & Zussman, E. doi 10.1017/S0022112004000679 url http //www.hitech.technion.ac.il/~eyal/publications/JFM1.pdf Transient and steady shapes of droplets attached to a surface in a strong electric field year 2004 journal Journal of Fluid Mechanics volume 516 pages 349 تحرى هوهمان وفريقه عن معدلات النمو النسبي في عدم الرضوخات المفروضة الكثيرة في الإنبثاق القسري كهربائياً خلال مسيره cite journal author Hohman, M. M., Shin, M., Rutledge, G. and Brenner, M. P. url http //www.deas.harvard.edu/brenner/physfluid1.pdf doi 10.1063/1.1383791 Electrospinning and electrically forced jets. I. Stability theory year 2001 journal Physics of Fluids volume 13 issue 8 pages 2201 ومحاولة وصف أهم عدم رضوخ في عملية الغزل الكهربائي وهو عدم الرضوخ للانحناء (السحب السريع).

الاستخدامات

يمكن أن يكون حجم الليف المغزول كهربائياً بمقياس النانو وقد تمتلك الألياف سطحًا نسبيًا بمقياس النانو مؤدية بذلك لأشكال أُخرى من التفاعل مع مواد أُخرى مقارنة مع المواد ذات القياس الكبير.Ajayan P. M., Schadler, L. S. and Braun, P. V. (2003) Nanocomposite Science and Technology, Weinheim, Wiley-VCH, ISBN 978-3-527-60212-4, DOI 10.1002/3527602127 . بالإضافة لذلك من المتوقع أن تمتلك الألياف فائقة النعومة المنتجة بواسطة الغزل الكهربائي خاصيتين رئيسيتين نسبة سطح كبير جداً إلى الحجم، وبنية سليمة نسبياً من العيوب في مستوى الجزيء.
تجعل الخاصية الأولى المواد المغزولة كهربائياً مناسبة للنشاطات التي تتطلب درجة كبيرة من التماس الفيزيائي، مثل تأمين مواقع للتفاعلات الكيميائية، أو التقاط مواد جزيئية بأحجام صغيرة بالتداخل الفيزيائي-الترشيح. يجب أن تسمح الخاصية الثانية للألياف المغزولة كهربائياً بالوصول إلى أعلى امتطاط نظري للمادة المغزولة فاتحًة بذلك المجال لاحتمالية إنشاء مادة مركبة مواد مركبة بأداء ميكانيكي عال.

الترشيح

من المعتاد استخدام شبكات ألياف النانو كأداة ترشيح. بسبب الحجم الصغير للألياف، تعتبر قوى فان دير فالس قوى لندن فان در فالس طريقة مهمة لتأمين اللصق بين الألياف والمواد الملتقطة. استُخدمت ألياف النانو البوليميرية في تطبيقات ترشيح الهواء منذ أكثر من سبعة عقود.Donaldson Nanofiber Products] بسبب الخواص الميكانيكية الضعيفة لشبكات النانو الرفيعة، يتم ترسيبها على طبقة ترشيح سفلية وسيطة. تؤدي اقطار الليف الصغيرة لحدوث تدفقات انزلاقية على سطوح الليف مسببة زيادة في الاعتراض وفعالية الاحتباس الداخلي لوسائط الترشيح المركبة هذه. من الممكن تعزيز فعالية الفلترة عند نفس هبوط الضغط بواسطة الألياف التي لها أقطار أقل من 0.5 مايكرو متر. بما أن الخواص الأساسية لألبسة الحماية هي ناقليتها الكبيرة للرطوبة المتبخرة وزيادتها لقدرة القماش على التنفس وتحسين مقاومة السموم الكيميائية، لذلك تعتبر ألياف نانوية الألياف النانوية] المغزولة كهربائيا مرشَح جيد من أجل هذه التطبيقات. cite journal doi 10.1002/app.21481 Electrospinning of nanofibers year 2005 last1 Subbiah first1 Thandavamoorthy last2 Bhat first2 G. S. last3 Tock first3 R. W. last4 Parameswaran first4 S. last5 Ramkumar first5 S. S. journal Journal of Applied Polymer Science volume 96 issue 2 pages 557

تصنيع النسيج

غالبية براءات الاختراع الحديثة للغزل الكهربائي تخص تطبيقات النسيج، لكن تم انتاج القليل من الأقمشة المنسوجة بشكل فعلي، ربما بسبب الصعوبات في التعامل مع الألياف التي بالكاد يمكن رؤيتها. لكن هناك احتمالية لإنتاج ألبسة غير منسوجة عديمة الالتحام عن طريق دمج التصنيع المتقدم مع الغزل الكهربائي لليف. بذلك يمكن إضافة وظائف متعددة (حماية من الاشتعال والكيماويات والوسط المحيط) عن طريق مزج ألياف خلال طبقات من الأربطة مغزولة كهربائياً (باستخدام الغزل الكهربائي لمزج ألياف مختلفة والتغليف لإنتاج أشكال ثلاثية البعد مثل ملابس الملابس ) cite journal doi 10.1177/0040517507080284 Use of Electrospun Nanofiber Web for Protective Textile Materials as Barriers to Liquid Penetration year last1 Lee first1 S. last2 Obendorf first2 S. K. journal Textile Research Journal volume 77 issue 9 pages 696 بالاشتراك مع مغلِفات مبلمر (كيمياء) بوليميرية . cite journal doi 10.1109/DEIV.2004.1418615 chapter Electrospun non-woven mats of EVOH XXIst International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum, 2004. Proceedings. ISDEIV year 2004 last1 Yu-Jun Zhang first1 Yu-Dong Huang isbn 0-7803-8461-X volume 1 pages 106

الطب

1. مكونات عضوية اصطناعية.


2. هندسة النسج، cite journal last Sill first TJ. coauthors von Recum, HA. Electrospinning applications in drug delivery and tissue engineering journal Biomaterials year volume 29 pages 1989–1006 url http //www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961208000203 doi 10.1016/j.biomaterials. .01.011 issue 13 يمكن أن تستقر الخلايا الحية على مادة مغزولة كهربائياً.Gallagher, James (23 August ) 'Spider ' blood vessel building. BBC


3. مواد الأنسجة الحية المزروعة.


4. تحرير الدواء. cite journal last Nagy first ZK. coauthors Nyul, K., Wagner, I., Molnar, K. and Marosi G. Electrospun water soluble polymer mat for ultrafast release of Donepezil HCl journal Express Polymer Letters year volume 4 pages 763–772 doi 10.3144/expresspolymlett. .92 url http //www.expresspolymlett.com/articles/EPL-0001669_article.pdf issue 12


5. ضمادة الجروح.


6. مواد نسيجية طبية.


7. يطوّر الباحثون في جامعة واشنطن والذين تم تمويلهم بمنحة من مؤسسة بيل ومليندا غيتس واقيات ذكرية مستقبلية بنسيج نانو والتي يمكن إدخالها في المهبل. وبذلك سوف يذيب وينشر العقارات الوقائية بمعنى أنها يمكن أن تمثل دور مانع للحمل وأيضاً تمنع انتقال الأمراض الجنسية. cite journal author Ball, Cameron Krogstad, Emily Chaowanachan, Thanyanan Woodrow, Kim A. doi 10.1371/journal.pone.0049792 Drug-Eluting Fibers for HIV-1 Inhibition and Contraception year editor1-last Tachedjian editor1-first Gilda journal PLoS ONE volume 7 issue 11 pages e49792 pmid 23209601 pmc 3509119

المواد المركبة

تُظهر الألياف فائقة النعومة والمغزولة كهربائياً نزعة واضحة لأن تصنع كمواد مركبة بألياف طويلة. cite journal last Molnar first K. author2 Vas, L.M. author3 Czigany, T. Determination of tensile strength of electrospun single nanofibers through modeling tensile behavior of the nanofibrous mat journal Composites Part B Engineering year doi 10.1016/j.compositesb. .04.024 url http //www.sciencedirect.com/science/article/pii/S135983681100165X accessdate 11 August volume 43 pages 15

وهذا التطبيق محدود بصعوبة صنع كميات كافية من الليف لإنشاء قطع بمقياس كبير في مقياس زمني مقبول. ولأن التطبيقات الطبية لا تتطلب إلا كميات صغيرة من الليف نسبيًا فقد شاع استخدام الألياف المغزولة كهربائيًا في المواد المركبو المدعمة بهذه الألياف.



يبحث الآن في استخدام الغزل الكهربائي كمصدر فعال بالنسبة للتكلفة وسهل لصنع ضمادات الجروح، والأنسجة الطبية المزروعة، ودعامة لإنتاج الأنسجة البشرية الاصطناعية. تؤدي هذه الدعامات الغرض المشابه نسيج خارج الخلية للأنسجة خارج الخلية في الأنسجة الطبيعية. تُستخدم البوليميرات المتحللة حيويًا مثل وإو عر عديد الكابرولاكتون تر polycaprolactone ( polycaprolactone) نموذجيًا لهذا الغرض. يمكن بعدها تغطية هذه الألياف كولاجين بالكولاجين لتأمين تعزيز ارتباط الخلية مع أن الكولاجين قد غزل مباشرة وبنجاح وحول إلى أغشية. cite journal author Matthews J. A., Wnek G. E., Simpson D. G., Bowlin G. L. pmid 11888306 year 2002 Electrospinningof collagen nanofibers volume 3 issue 2 pages 232–8 journal Biomacromolecules doi 10.1021/bm015533u

المحفزات

يمكن أن تكون للألياف المغزولة كهربائيًا ميلاً لأن تكون سطحًا لتثبيت إنزيم الأنزيمات . ويمكن لهذه الأنزيمات أن تستخدم لكسر سمية الكيميائيات في الوسط المحيط، من بين أمور أخرى.

Electrospun pcl.png 250 مجهر إلكتروني ماسح صورة لألياف بولي كابرولاكتون مغزولة كهربائيًا.


Taylor cone photo 250 صورة بولي فينيل الكحول في محلول شاردي تُظهر أنه يتم غزل الليف كهربائيًا من مخروط تايلور .


يستخدم الغزل الكهربائي شحنة كهربائية لسحب ألياف النسيج ألياف فائقة الدقة من سائل بمقياس الميكرو أو النانو. يشترك الغزل الكهربائي بالصفات مع وإو عر الترذيذ الكهربائي تر electrospray وغزل الألياف الجاف التقليدي للمحلول.Ziabicki, A. (1976) < >Fundamentals of fiber formation, John Wiley and Sons, London, ISBN 0-471-98220-2.




لا تتطلب العملية استخدام كيمياء التخثر أو الحرارة العالية لإنتاج خيوط صلبة من المحلول. وهذا يجعل العملية مناسبة خصيصًا لإنتاج ألياف من جسيمات كبيرة ومعقدة. وقد اختبر الغزل الكهربائي من مصهور محضر مسبقاً وهذه الطريقة تضمن عدم وجود مذيب متبقٍ في المنتج النهائي.