تولید و تجاری‌سازی دستگاه الکتروریسی تمام‌اتوماتیک در کشور

یک شرکت داخلی موفق به طراحی و ساخت دستگاه الکتروریسی تمام‌اتوماتیک، برای تولید
نانوالیاف شده‌است. دکتر یوسف محمدی، رئیس گروه پژوهشی مواد زیستی و فناوری نانوی
شرکت فناوری بن‌یاخته، مسئولیت هدایت پروژه طراحی و ساخت این دستگاه را به عهده
داشته‌است.
الکتروریسی فرایندی است که در آن بر خلاف روش‌های مرسوم تولید الیاف، به ‌جای
استفاده از نیروهای مکانیکی، از میدان‌های الکتریکی استفاده می‌شود و نکته جالب
توجه آن است که در صورت تنظیم صحیح شاخص‌ها و شرایط عملیاتی، امکان تولید الیاف
بسیار ظریف با قطر چند ده نانومتر تا چند صد نانومتر از طریق این فرایند امکان‌پذیر
می‌شود.
طراحی و ساخت این دستگاه به‌گونه‌ای است که کنترل و تغییر شاخص‌ها و شرایط عملیاتی
مختلف را سامانه‌های کامپیوتری به‌راحتی و با دقت بسیار بالا انجام می‌دهند. دستگاه
الکتروریسی ارائه‌شده از سوی این مجموعه از نظر طراحی و دامنه کاربری ـ در نوع خود
ـ در سطح دنیا کم‌نظیر بوده و امکان انجام تحقیقات و پژوهش‌های مختلف در حوزه
الکتروریسی و تولید نانوالیاف به‌راحتی میسر است.
 

با ارائه این دستگاه به مراکز دانشگاهی، پژوهشی و تحقیقاتی در حوزه‌های مختلف به‌ویژه
علوم پایه، مهندسی و علوم پزشکی، می‌توان شاهد پژوهش‌ها و فعالیت‌های کاربردی بسیار
متنوع و وسیعی در حوزه فناوری‌نانو در داخل کشور بود. با به‌کارگیری این فناوری،
تجربه شیرین فعالیت‌های علمی و عملی در حوزه فناوری‌نانو برای متخصصان و کارشناسان
دانشگاهی و صنعتی فراهم آمده و بستر لازم برای شکوفایی خلاقیت‌ها و ارائه ابداعات و
ابتکارات جدید در عرصه فناوری‌نانو برای علاقه‌مندان در سطوح مختلف ایجاد می‌شود و
رؤیای تولید و ارائه محصولات مختلف در مقیاس نانومتری برای محققان به یک واقعیت
انکارناپذیر مبدل می‌گردد.
شایان ذکر است که انعطاف در طراحی، سهولت در به‌کارگیری، وسعت تجهیزات جانبی ارائه‌شده،
کنترل بسیار دقیق به ‌همراه دامنه بالای تغییرات در نظر گرفته‌شده برای شاخص‌های
الکتروریسی، و امکان اعمال تغییرات و شرایط فرایندی بر اساس نیاز محقق، منجر به
محبوبیت بالای این گروه از دستگاه‌های آزمایشگاهی الکتروریسی در بین محققان
دانشگاهی و کارشناسان تحقیق و توسعه صنایع مختلف خواهد شد.
این دستگاه از سه قسمت اساسی بدنه اصلی، واحد کنترل و ابزار دقیق، و واحد ریسندگی
تشکیل شده‌است. طراحی بسیار منعطف و وسعت تجهیزات جانبی ارائه‌شده، این امکان را
فراهم می‌آورد تا واحد ریسندگی بر اساس نیاز محقق در دستیابی به ریزساختار نهایی
خاص و مطلوب، طراحی و تنظیم شود. به این ترتیب با به‌کارگیری دستگاه الکتروریسی
ارائه‌شده امکان تولید نانوالیاف از دسته وسیعی از پلیمرها و کامپوزیت‌های پلیمر-
سرامیک مهیاشده، و امکان تولید پیوسته و ناپیوسته بسترهای متشکل از نانوالیاف وجود
خواهد داشت. درباره میزان تولید این دستگاه نیز باید گفت که برای برخی از کاربردها،
نظیر کاربردهای پزشکی(به‌ویژه مهندسی بافت)، مقیاس تولید صنعتی و نیمه‌صنعتی خواهد
بود؛ ولی برای بسیاری از کاربردها مقیاس این دستگاه آزمایشگاهی است. تولید بسترهای
هیبریدی و چندلایه متشکل از نانوالیاف، همچنین تولید نانوالیاف توخالی، نانوالیاف
متخلخل، نانوالیاف چندجزئی و نانوالیاف هسته- پوسته از ویژگی‌های دیگر این دستگاه
الکتروریسی به شمار می‌رود. علاوه بر این، با استفاده از سیستم آرایش‌دهی جدید ـ که
به‌وسیله این گروه به ثبت جهانی رسیده‌است ـ نه تنها امکان تولید بسترهای متشکل از
نانوالیاف کاملاً موازی ایجاد می‌شود، بلکه برای نخستین بار امکان تولید چندلایه‌های
متشکل از نانوالیاف کاملاً موازی نیز به ‌وجود می‌آید؛ به‌طوری که زاویه نانوالیاف
در لایه‌های مختلف با دقت بالایی قابل کنترل است.
با توجه به حضور میدان‌های الکتریکی با ولتاژ بسیار بالا و احتمال استفاده از حلال‌های
بسیار خطرناک، در طراحی این دستگاه موارد و اصول ایمنی کاملاً رعایت شده‌است، به‌طوری
که دستگاه مجهز به سامانه قفل درب ایمنی برای جلوگیری از شوک‌های الکتریکی و سامانه
تخلیه ایمن برای تخلیه حلال‌های سمی و نانوالیاف معلق است.
 

مشخصات و ویژگی‌های اصلی دستگاه الکتروریسی

 همان گونه که اشاره شد این دستگاه از بخش‌های مکانیکی، الکترونیکی و
کامپیوتری بسیار پیچیده و در عین حال پیشرفته‌ای تشکیل شده‌است؛ به‌طوری که قسمت
فوقانی عمدتاً شامل محفظه ریسندگی، سامانه‌های مکانیکی مربوط به حرکات نازل‌ها، و
سامانه‌های تخلیه و روشنایی است و قسمت تحتانی عمدتاً شامل سامانه‌های الکترونیکی و
کنترلی به ‌همراه سامانه تزریق بسیار دقیق است. ذکر این نکته ضروری است که تمامی
شاخص‌ها از طریق یک صفحه لمسی ـ که دارای دقت بسیار بالا و قابلیت کنترل و تغییر
است ـ کنترل می‌شود.
در جدول (۱) مشخصات اصلی این دستگاه الکتروریسی آورده شده‌است؛ البته باید گفت که
تمامی این شاخص‌ها بر اساس سفارش محقق قابل تغییرهستند.
شایان ‌ذکر است که به‌‌دلیل ویژگی‌های خاص و منحصربه‌فرد نانوالیاف، به‌ویژه نسبت
سطح به حجم بسیار بالا، میزان تخلخل بسیار زیاد و اندازه تخلخل‌های بسیار کوچک،
امروزه کاربردهای بسیار زیادی برای نانوالیاف متصور است؛ به‌طوری که سرمایه‌گذاری‌های
بسیار زیادی در سرتاسر دنیا در این زمینه صورت گرفته و شرکت‌های بسیاری هم در
ارتباط با این امر تأسیس شده‌اند، همچنین محصولات تجاری متعددی در این زمینه ارائه
شده و بر تعداد آنها افزوده می‌شود.
از کاربردهای مهم نانوالیاف می‌توان به کاربرد آنها در حوزه‌های پزشکی(به‌ویژه
مهندسی بافت، ماسک‌ها و فیلترهای پزشکی، پوشش‌های زخم، سیستم‌های کنترل‌شده رهایش
و…)، زیست‌فناوری، حوزه‌های صنعتی، صنایع دفاعی، صنایع جداسازی، فناوری اطلاعات و
ارتباطات، تولید و ذخیره‌سازی انرژی و بهینه‌سازی مصرف انرژی(به‌ویژه پیل‌های
خورشیدی، پیل‌های سوختی، باطری‌های پلیمری و…)، کشاورزی، بسته‌بندی، و تولید
نانوکامپوزیت‌ها و… اشاره کرد.
با استفاده از این دستگاه، پروژه‌های متعددی با موفقیت در زمینه مهندسی بافت در
شرکت فناوری بن‌یاخته انجام گرفته و در برخی موارد مراحل تجاری‌سازی پروژه‌های
انجام‌شده در حال پیگیری است.
برای کسب اطلاعات بیشتر به نشانی زیر مراجعه فرمایید.
سایت:
http://www.nano-spinner.com
پست الکترونیک: info@nano-spinner.com