Фокусирующие электроды

Основная цель фокусирующего электрода в процессе электроформования – ограничить площадь осаждения нановолокон.

Фокусирующий электрод обычно имеет форму кольца, заряженного как наконечник фильеры. Тем не менее, можно также использовать изоляционный непроводящий цилиндр (Ин и соавт., 2005). Дайцел и соавторы (2001) использовали электроды с несколькими кольцами для сужения площади осаждения с диаметра 7 см до 1 см. При этом, если приложенное к кольцам напряжение недостаточно контролируется, струя в процессе ЭФ может либо отталкиваться, либо осаждаться на кольцах электродов. Использование одиночного кольца (Буттафоко и соавт.,2006) или цилиндрического электрода (Станкус и соавт., 2004; Ким, 2006; Ким и соавт., 2006) для ограничения участка осаждения – простой способ, хотя в этом случае контроль ограничен. Ким и соавторы испытали различные конструкции цилиндрического электрода (см. диаграмму) и обнаружили, что при расширении конструкции от фильеры струя формования оказывается самой стабильной (Ким и соавт., 2007). Это устройство подходит для таких целей, как направление струи ЭФ в коллектор трубки или ограничение участка осаждения.

Различные конструкции цилиндрического электрода.
Нижняя конструкция обеспечивает самую стабильную
струю электроформования (Ким и соавт., 2007).

Главная сложность, связанная с использованием фокусирующего электрода, – это оптимизация зарядов на электроде таким образом, чтобы струя ЭФ не полностью отталкивалась от коллектора; струю следует направить для нанесения волокон на определенные участки. С помощью надлежащего контроля и оптимизации можно сузить участок осаждения до  0.5 мм. Хуан и соавт. (2010) продемонстрировали эту возможность, использовав теневую маску (тонкую металлическую пластину, с большим количеством отверстий), покрытую Al, для уменьшения площади (до 600 мкм) осаждения нановолокон. Нановолокна были получены из раствора альгината натрия с добавлением полиэтиленоксида,  расстояние между кончиком иглы и коллектором составило 3 см. Подобное устройство использовалось Сантосом и соавт. (2014) для ЭФ оксида олова для нанесения на сенсор диаметром 10 мм. В устройстве игла для формования выступает из медной пластины, маскирующая пластина помещается на коллектор, в отверстии в середине расположен сенсор. Расстояние между кончиком иглы и сенсором составляет 40 мм. Устройство способно точно наносить нановолокна на сенсор. 

Многокольцевые электроды
(Дейцел и соавт., 2001)
Электроды с одним кольцом
(Буттафоко и соавт., 2006)
Электрод с одним цилиндром (Станкус и соавт.,
2004; Ким, 2006; Ким и соавт., 2006)
Теневая маска для сужения участка
осаждения электроформованных волокон
(Хуан и соавт., 2010)
Маска для локализации участка осаждения
волкон (Сантос и соавт., 2014)
Благодарим www.electrospintech.com за
предоставленные изображения

 


Источник: http://electrospintech.com

Яндекс.Метрика