نانو الیاف به عنوان الیافی تعریف می شود که ابعاد آن کمتر از 100 نانو متر باشد . در صنعت نساجی این تعریف گسترده تر شده و الیافهایی با ابعاد 1000 نانو متر را شامل می شود . این مواد را می توان توسط فرآیند ذوب ،پلیمریزاسیون بین سطحی  و الکتروریسی تولید کرد .

سنتز :

نانو الیاف معدنی را می توان از مواد مختلف و با روشهای مختلفی تولید کرد . از جمله مواد سرامیکی با ظاهری مانند  نانو الیاف می توان به تیتانیوم دی اکسید ( TiO2   )،سیلیکون دی اکسید (SiO2 )،زیر کونیوم دی اکسید، آلومنیویم اکسید (Al2O3) ،لیتیم تیتانات (Li4Ti5O12) ، تیتانیوم نیترید (TiN )  اشاره کرد . روشهای تولید شامل کشش مستقیم از یک محلول ، فرآیند ذوب، الکتروریسی و پلیمریزاسیون بین سطحی   است .

الکتروریسی چیست ؟ الکتروریسی فرآیندی است که در آن از نیروهای الکتروستاتیک برای تشکیل رشته های نازک از محلول پلیمری استفاده می شود . در این فرآیند ، ولتاژ بالایی برای ایجاد یک جریان باردار  الکتریکی از محلول پلیمری و یا ذوب استفاده می شود .یک الکترود با ولتاژ بالا به محلول پلیمری متصل شده و  سپس محلول از طریق یک لوله ی مویی چرخانده می شود . با عبور محلول از درون لوله موئینه، در اثر میدان الکتریکی حاصل از منبع تغذیه ولتاژ بالا مابین نوک لوله موئینه و جمع‌کننده متصل به زمین، سیال باردار شده و از نوک لوله موئینه به سمت جمع‌کننده کشیده میشود. در اثر حرکت سیال، حلال تبخیر شده و رشتههایی با قطر زیر میکرون بر روی جمع‌کننده تولید می گردد. در اثر اندرکنش نیروهای الکتریکی، بار سطحی جریان سیال، نیروی ویسکوالاستیک و نیز کشش سطحی، حرکت مارپیچی به سیال باردار القاء شده و بر اثر آن نانوالیاف تولیدی به‌صورت لایه به‌هم پیوسته یا بیبافت تولید میگردند.

 

خواص نانو الیاف :

  • مساحت سطح بالا

  • تخلخل بالا

  • منافذ کوچک

  • اندازه ای بین50 تا 1000 نانو متر

 

کاربرد نانو الیاف :

نانو الیاف کاربردهای مختلفی در پزشکی دارد . برخی از این کاربردها عبارت است از  استفاده از نانو الیاف در اجزای تشکیل دهنده ی عضو مصنوعی ،مهندسی بافت ،مواد ایمپلنت ،رسانش دارویی ،پانسمان زخم  و منسوجات مورد استفاده در پزشکی .اخیرا محققان در یافته اند که شبکه ی توری نانو الیاف را می توان در مبارزه باویروس ایدز مورد استفاده قرار داد . نانو الیافی که در پانسمانهای زخم مورد استفاده قرار میگیرند می توانند در محل زخم جمع شده و فاکتورهای رشد بدن را به این نواحی بکشاند . از این مواد همچنین می توان به عنوان رنگدانه در صنعت آرایشی  استفاده کرد.

کاربرد نانو الیاف در صنعت نساجی شامل پوشاک ورزشی ،کفش ورزشی و کوهنوردی ، لباس بارانی  و پوشک بچه است . دستمالهایی که از نانو الیاف تشکیل شده اند دارای آنتی بادیهایی مقاوم در برابر خطرات زیستی  و شیمایی  هستند( این دستمالها در شناسایی باکتریها در آشپزخانه بسیار مفیدند ).

برنامه های کاربردی انرژی شامل باتری های لیتیوم یون، سلول های فتوولتائیک، سلول های سوختی غشا، و سلول های خورشیدی حساس به رنگ است .

محققان از نانو فیبرها برای گرفتن سلولهای سرطانی که در خون گردش دارند استفاده میکنند .