Studium interakce procesu elektrického zvlákňování s elektromagnetickým polem a možnosti jeho využití

Bc. Eva Bernardová

Diplomová práce

Study of interaction of electrospinning with electromagnetic field and possibilities of its use

Anotace:

Zatímco je proces elektrického zvlákňování (EZ) všeobecně dobře znám, postupy a fyzikální jevy, které tento proces doprovázejí, nejsou ještě zcela prozkoumány. Jednou z těchto oblastí je interakce zvlákňování s vnějšími poli (elektrickým, magnetickým, elektromagnetickým). Experimenty s elektrickým a magnetickým polem se již v odborné literatuře objevily. Jediné, co zatím nebylo odzkoušeno, je pokus, při kterém by na elektrické zvlákňování působilo elektromagnetické pole. Pouze v jediném článku (Hyun, Pol.Journal, 2014), ve kterém se něčím podobným zabývali, autoři však mikrovlnné pole používali na již hotová polymerní nanovlákna. Tato práce se zabývá sestavením jednoduchého experimentálního zařízení, pomocí kterého by se daly vlivy elektromagnetického pole na EZ pozorovat. Nejjednodušeji získatelným zdrojem mikrovlnného pole byl magnetron, který se používá v mikrovlnných troubách (MT). Proto se do prostoru MT vestavěla aparatura pro EZ a tímto postupem bylo zvlákněno několik druhů polymerů. Výsledné vzorky byly charakterizovány pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM), krystalografické analýzy a proces zvlákňování byl natáčen HD kamerou.

Abstract:

Electrospinnig is generally well-known, but physical phenomena which can be observed during this process as well as other possible approaches to electrospinning haven't been fully described. It includes interaction of electrospinnig with external fields (electric, magnetic and electromagnetic). Some previous experiments with electric and magnetic field can be found in the literature, but experiment with electromagnetic field hasn't been studied at all. There can be found only one study, which deals with similar topic (Hyun, Pol.Journal, 2014). The resarchers used microwave irradiation on already prepared nanofibers. For the purpose of this study was built a simple experimental device, which allowed us observation of impact of the electromagnetic field on the electrospinning. The easiest way to obtain source of microwave irradiation was a magnetron commonly used in the microwave ovens (MO). Hence there was electrospinnig device built into the MO and nanofibers of several polymers were produced. Samples were characterized with scanning electron microscope, crystallinity with diferrential scanning calorimetry (DSC). The process was also captured by HD camera. Fibers has sligthly changed accordingly to. The structure was always similar, but theirs diameter has changed. DSC also didn't show any difference in the crystallinity of fibers with or without treatment. Observation with HD camera showed that charged fibers were directed to the charging collector.

Klíčová slova

elektrospinning, elektrické zvlákňování, elektromagnetické pole, mikrovlny, nanovlákna, polymer

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 6. 9. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 31. 1. 2018
• Vedoucí: doc. Ing. Pavel Pokorný, Ph.D.

Technická univerzita v Liberci

Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

Magisterský studijní program / obor:
Nanotechnologie / Nanomateriály