Diseño y validación de un dispositivo portátil de mano para producir fibras finas utilizando fuerzas centrífugas
Autores: Potter, Gregory; Barbosa, Raul; Villarreal, Alexa; Salinas, Alexandra; Guzman, Hector; De Leon, Heriberto; Ortega, Javier A.; Lozano, Karen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Gestión y administración
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 5
Citaciones: Sin citaciones
En el presente proyecto de investigación, se propone un novedoso dispositivo portátil de mano alimentado por batería capaz de producir fibras micrométricas y submicrométricas utilizando fuerzas centrífugas. El diseño incluye hiladoras con una configuración de concha con múltiples cámaras o reservorios (2, 4 y 8) y diferentes diámetros de orificio de salida (400, 500, 600 y 800 um). La velocidad de rotación se controla a través de un microcontrolador Arduino. Para validar el diseño, se llevaron a cabo una serie de experimentos y se estudió el efecto del diámetro del orificio, el número de cámaras y la velocidad en el diámetro y rendimiento de las fibras resultantes. Para los experimentos, se preparó una solución polimérica de Alcohol Polivinílico (PVA). El rendimiento de las fibras se cuantificó gravimétricamente, y la morfología y el diámetro de las fibras se analizaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM). Los resultados experimentales mostraron que las hiladoras con un diámetro de orificio de 500 micrones produjeron la mayor cantidad de fibras (0.0777 g). Además, el número de cámaras también afectó la cantidad de fibras producidas, y se determinó que el tamaño del diámetro de las fibras depende de la velocidad de la hiladora. Se observaron fibras de 80 nm de diámetro a 6500 rpm.
Descripción
En el presente proyecto de investigación, se propone un novedoso dispositivo portátil de mano alimentado por batería capaz de producir fibras micrométricas y submicrométricas utilizando fuerzas centrífugas. El diseño incluye hiladoras con una configuración de concha con múltiples cámaras o reservorios (2, 4 y 8) y diferentes diámetros de orificio de salida (400, 500, 600 y 800 um). La velocidad de rotación se controla a través de un microcontrolador Arduino. Para validar el diseño, se llevaron a cabo una serie de experimentos y se estudió el efecto del diámetro del orificio, el número de cámaras y la velocidad en el diámetro y rendimiento de las fibras resultantes. Para los experimentos, se preparó una solución polimérica de Alcohol Polivinílico (PVA). El rendimiento de las fibras se cuantificó gravimétricamente, y la morfología y el diámetro de las fibras se analizaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM). Los resultados experimentales mostraron que las hiladoras con un diámetro de orificio de 500 micrones produjeron la mayor cantidad de fibras (0.0777 g). Además, el número de cámaras también afectó la cantidad de fibras producidas, y se determinó que el tamaño del diámetro de las fibras depende de la velocidad de la hiladora. Se observaron fibras de 80 nm de diámetro a 6500 rpm.