جهاز الغزل الکهربائی المخبری

إحدى الطرق الفعالة لإنتاج الألیاف النانویة البولیمریة سواء على الجانب الصناعی أو البحثی، استخدام تکنولوجیا الغزل الکهربائی. ما یسبق المادة البولیمریة الداخلة فی العملیة المذکورة یمکن أن یکون محلولاً أو مذاباً بولیمریاً. یُسعى فی هذه التکنولوجیا بمساعدة حقل کهربائی بقدرة کافیة، فی البدایة إیجاد تیار ضیق من السائع (المادة الأولیة البولیمریة) ومن ثم الإنتاج عبر ضعف التیار آنف الذکر والألیاف النانویة البولیمریة. 

جهاز الغزل الکهربائی یتکون من 3 وحدات رئیسیة : 1- قسم الغزل المتصل بمنبع إمداد الجهد الکهربائی العالی للتیار المستقیم (عدة عشرات من الکیلو فولط)، 2- مضخة الحقن و 3- لوح جامع مع قطبیة کهربائیة معکوسة إزاء وحدة الغزل. ألیة منظومة الغزل الکهربائی باختصار کما یلی: مضخة الحقن تضخ کمیة محددة من المادة الأولیة البولیمریة داخل وحدة الغزل. یمکن لوحدة الغزل التی تشمل عادة أنبوباً شعریاً، یمکنها أن توجد تیاراً متواصلاً من السائل بقطر أولی حوالی 1 مم (أو حتى أقل). مع تطبیق اختلاف الکمون الکهربائی العالی، تتغلب القوة الکهربائیة على قوة الشد السطحی للسائل داخل الأنبوب الشعری ویبدأ تدفق التیار السائل. حضور الحقل الکهربائی یسرع من تیار الجت السائل المحمول باتجاه اللوحة الجامعة. عندما یجف المذیب أو یبرد المذاب البولیمری، یؤدی حضور الیونات الکهربائیة المستحثة فی المادة الأولیة البولیمریة إلى إیجاد طاقة دفع غزل کهربائی قویة بین خیوط البولیمر. ثم تُضعف القوة الدافعة السابقة جت المادة الأولیة البولیمریة، مما یؤدی إلى إیجاد مجموعة من حرکات سیاطیة وشد وقوسیة متالیة وفی النهایة التضیق المستمر للجت البولیمری. الجت البولیمری عندما یصل إلى اللوحة الجامعة، تتشکل الألیاف البولیمریة بأصغر قطر لها. مع تنظیم تغییرات عملیة والغزل الکهربائی، یمکن إنتاج ألیافاً بقطر النانو.