ERC-2007-Stg-203043-NANOFIB.

De performantie en de fysische eigenschappen van een materiaal of een product kunnen aangepast worden tot ongeëvenaarde materiaalsterktes en -eigenschappen door nieuwe nanovezelstructuren uit polymeren te vervaardigen met behulp van het elektrospinproces. Dit elektrospinproces gebruikt een elektrisch veld om geladen stralen uit polymeeroplossingen of -smelten te produceren. Buiginstabiliteiten veroorzaakt door de oppervlaktelading op de vezel, leiden tot lokaal extreem hoge extensionele snelheden van de straal. Hierdoor worden vezels geproduceerd met diameters van de grootteorde van enkele nanometers die bestaan uit sterk gealigneerde polymeerstrengen. Het grootste onopgelost probleem van het elektrospinproces is echter het gevoelige evenwicht tussen oppervlaktespanning, viscositeit, elasticiteit en geleidbaarheid van de polymeeroplossingen. Deze eigenschappen worden bepaald door moleculaire parameters zoals het moleculair gewicht, de chemische microstructuur, de conformatie in oplossing of in supramoleculaire structuren via intermoleculaire interacties. De optimale combinatie van deze parameters is tot nog toe niet gekend. Binnen dit project zal een nieuw en uniek technisch platform ontwikkeld en toegepast worden waardoor het algemeen mogelijk wordt om hoge snelheidsstromingen aan vrije oppervlakken met minimale afmetingen in beeld te brengen en te analyseren. Dit platform zal dan gebruikt worden om de procesparameters tijdens elektrospinnen te analyseren en om hun relaties met de materiaalparameters en de moleculaire structuur van de polymeeroplossing te achterhalen. Enkel wanneer de relaties van deze eigenschappen met de stromings- en massaoverdrachtsfenomenen op zowel micrometerschaal qua tijd en dimensie gekend zijn, kan, in het tweede deel van dit project, overgegaan worden tot het ontwikkelen van de nodige optimale structuur- en materiaaleigenschappen van de vezels met nanodimensies voor - nieuwe vezel/matrix composieten om ultrasterke hydrogelmembranen te maken, - korte vezel morfologieën bekomen uit een nieuw, gecontrolleerd verstoord spinproces op de grenzen van de parameterruimte, - het aanpassen van vezeleigenschappen uit hernieuwbare bronnen door modificatie van de chemische zijketenstructuur van polysacchariden.

Trefwoorden:Belgium, Atlas, Signal transduction, Nano fibrious material, Electrospinning, Extensional Rheology

Disciplines:Keramische en glasmaterialen, Materialenwetenschappen en -techniek, Halfgeleidermaterialen, Andere materiaaltechnologie