پژوهشگران دانشگاه ملی سئول موفق شدند با انجام تغییراتی در دستگاه الکتروریسندگی از آن به‌عنوان نانوچاپگر برای تولید نانودیواره استفاده کنند. این پژوهش مسیر تولید نانوچاپگرهای سه بعدی را هموار می‌کند.
تبدیل دستگاه الکتروریسندگی به نانوچاپگر
تولید مواد سه بعدی از طریق ترسیب مستقیم ترکیبات عامل‌دار، موضوعی است که به مدت چند دهه تحقیقات بسیاری را به سوی خود معطوف کرده است. این روش چاپ سه بعدی در حال رسیدن به نقطه ایده‌آل محققان است به طوری که به زودی امکان تولید ساختارهای پیچیده با اشکال مختلف به‌وجود خواهد آمد حتی امکان تولید بافت‌های زیست چاپ شده نیز فراهم خواهد شد.
استفاده ازچاپگرهای سه بعدی مبتنی بر فناوری‌نانو موجب افزایش سرعت، کاهش هزینه‌ها و کاهش دور ریز مواد خواهد شد. علاوه‌براین، استفاده از زیرلایه‌هایی که از قبل الگوهای میکرو و نانومقیاس روی آنها ایجاد شده می‌تواند مسیر تحقق رویای تولید ساختارهای پیچیده، انعطاف‌پذیر و عامل‌دار را هموار کند.
پژوهشگران کره‌ای نشان دادند که می‌توان با افزودن برخی ترکیبات، ساختارهای نانومقیاس سه بعدی نظیر نانودیواره‌های ایستاده ایجاد کرد. نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای با عنوان “Toward Nanoscale Three-Dimensional Printing: Nanowalls Built of Electrospun Nanofibers” در نشریه Langmuir به چاپ رسیده است.
کیم می‌گوید: الکتروریسندگی که برای تولید رشته‌های پلیمری استفاده می‌شود یک روش ساده و ارزان برای تولید نانوفیبرها است اما سرعت اسپری شدن پلیمر به قدری زیاد است که نمی‌توان کنترلی روی فیبرهای منفرد داشت. در این پژوهش ما نشان دادیم که محلول اسپری شده که معمولا در حین عبور از هوا ناپایدار است می‌تواند روی یک خط الکترود فلزی نازک متمرکز شود.
کیم و همکارانش نشان دادند با سازوکار الکتروشیمیایی می‌تواند نانوفیبر منفرد را روی یک سطح فیزیکی به‌صورت پایدار ایجاد کرد. در این روش جدید، یک خط فلزی نازک روی سطح یک عایق با استفاده از میدان الکتریکی متمرکز شده و تثبیت می‌شود. پژوهشگران برای کنترل کردن فیبر تولید شده، از جاذبه نانوجت استفاده کردند در حالی که در الکتروریسندگی از قدرت دافعه بارهای الکتریکی استفاده می‌شود. با این روش آنها یک نانودیواره روی سطح ایجاد کردند.
تولید نانودیواره مفرد ایستاده می‌تواند مسیر تولید نانوچاپگرهای سه بعدی را هموار کند. این فرآیند بسیار جالب توجه است چون در آن تنها از یک منبع جریان و یک بستر استفاده می‌شود، همچنین شرایط انجام کار به سهولت در یک آزمایشگاه قابل پیاده‌سازی است. با این روش می‌توان نانوساختارهای مختلف نظیر نانوالکترودها را تولید کرد.
