Un groupe de chercheurs de la faculté d’ingénierie de l’Université de Séville a obtenu des filaments et des fibres à partir de liquides très visqueux grâce à un atomiseur « flow-blurring ». Au cours de l’étude, les conditions nécessaires à la formation de filaments d’une taille inférieure à 50 micromètres (trois fois moins que les 150 micromètres à cheveux moyens) ont été définies.
Les experts ont découvert qu’il existe un moment où un polymère en phase liquide, plus précisément du poly (oxyde d’éthylène) largement utilisé dans l’industrie, a une plus grande élasticité de sorte que, au lieu de se fragmenter et de former des gouttes, le liquide il éprouve un étirement qui donne lieu à des filaments. Le processus de génération de ces filaments est contrôlé par des paramètres tels que le poids moléculaire du polymère et sa concentration dans le liquide, ainsi que la pression utilisée dans le dispositif.
Pour cette étude a été utilisée la technologie de nébulisation dite de « flow-blurring » (FB), développée par le professeur de l’Université de Séville Alfonso Gañán Calvo , une méthode de pulvérisation liquide . Cette technologie consiste à utiliser un courant d’air pour fragmenter un liquide et produire des gouttes similaires aux systèmes de nébulisation qui refroidissent les terrasses en été .
“En utilisant une caméra haute vitesse capable d’enregistrer un million d’images par seconde, nous observons que dans certaines conditions de fonctionnement des dispositifs FB, les solutions d’oxyde de polyéthylène (et d’autres polymères) ne forment pas de gouttelettes, mais se fragmentent en filaments minces qui, lorsqu’ils sont transportés par le courant d’air, s’étirent lorsqu’ils s’éloignent de la sortie de l’atomiseur. Le diamètre de ces filaments est réduit en partie parce que le poly (oxyde d’éthylène) est un liquide viscoélastique amincissant par cisaillement. Cela signifie que lorsqu’il est étiré, il devient moins visqueux et il est donc plus facile de l’allonger “, explique Luis Modesto López, professeur à l’Université de Séville et auteur de l’étude.
” Actuellement, il existe un grand intérêt scientifique et technologique pour l’utilisation de fibres polymères dans la fabrication des échafaudages permettant la conception de tissus artificiels biocompatibles, des surfaces aux propriétés antibactériennes, des matériaux pour la soi-disant administration dirigée de médicaments (administration ciblée de médicaments ), des matériaux de protection textile capables de bloquer certaines substances spécifiques, ou en tant que matériau de renforcement. Cependant, la fabrication à l’échelle industrielle de ces matériaux implique leur production en grande quantité.
C’est là que notre étude acquiert une pertinence particulière car elle jette les bases du développement d’un nouveau procédé permettant de produire des filaments ou des fibres polymères à des débits élevés, de l’ordre de 3 kg / heure, à l’aide d’un simple nébuliseur, tandis que la production c’est de l’ordre de 1 g / heure “, ajoute ce chercheur.
Une autre application pourrait être dans le domaine de l’impression 3D , puisque cette technologie permet de créer une poignée en polymère. En outre, l’étude a de nombreuses applications dans le domaine de la science des matériaux car elle ouvre la porte à la production d’une grande variété de matériaux composites.
Source: https://comunicacion.us.es – 04/2019