Implementation and experimental investigation of acoustic nanoscale needleless electrospinning technique using ultrasonic transducers

In recent years, Polymer nanofiber production has seen rapid advancement, with the application catering to the fields of biomedical engineering and advanced textile and environmental remediations. Amongst the various methods implemented and adopted for nanoscale fiber production, methods such as electrospinning have paved the way for creating ultrathin fibers. However, this method has limitations on fiber uniformity, scalability and needle contamination and clogging. This document explores needleless electrospinning as an innovative alternative that focuses on the utilization of external high-frequency ultrasonic transducers to generate wave patterns on the surface of the polymer solution. By harnessing this method along with high voltage applied to the polymer solution, it has the potential to improve the production rate and provide better control of the fiber parameters. This study delves into these limitations, aiming to optimize the needleless electrospinning process for enhanced nanofiber production.

Negli ultimi anni, la produzione di nanofibre polimeriche ha registrato un rapido sviluppo, con applicazioni che si estendono nei settori dell'ingegneria biomedica, dei tessuti avanzati e delle bonifiche ambientali. Tra i vari metodi implementati e adottati per la produzione di fibre su scala nanometrica, metodi come l'elettrofilatura hanno aperto la strada alla creazione di fibre ultratrine. Tuttavia, questo metodo presenta limitazioni in termini di uniformità delle fibre, scalabilità e problemi di contaminazione e otturazione dell'ago. Questo documento esplora l'elettrofilatura senza ago come un'alternativa innovativa che si concentra sull'utilizzo di trasduttori ultrasonici esterni ad alta frequenza per generare modelli d'onda sulla superficie della soluzione polimerica. Sfruttando questo metodo insieme all'applicazione di un alto voltaggio alla soluzione polimerica, si ha il potenziale per migliorare il tasso di produzione e fornire un migliore controllo dei parametri delle fibre. Questo studio affronta queste limitazioni, mirando a ottimizzare il processo di elettrofilatura senza ago per una produzione avanzata di nanofibre.