Nanofibras Eletrofiadas E Suas Aplicações: Avanços Na Última Década

Abstract

ELECTROSPUN NANOFIBERS AND THEIR APPLICATIONS: ADVANCES IN THE LAST DECADE. In recent years there has been an increasing interest in the development of nanomaterials with improved properties compared to their counterparts at the micro- and macroscopic scale. In this context, nanofibers obtained by electrospinning technique are highly attractive due to the unique combination of high surface area/volume ratio, porosity, flexibility, mechanical performance, simple processing and relatively low cost. In addition, the possibility to buildup nanofibers with different compositions, structures and properties allows the design of nanostructures for a wide range of applications. In this review, we will discuss the advances of the last decade in the use of the electrospinning to obtain nanofibers with different compositions and morphologies for varied applications. Specifically, we are interested in providing an overview of the state of the art in relation to the application of nanofibers in different areas, including healthcare, environment, sensing and energy. Finally, we will discuss the real perspective in terms of industrial application and future trends that have been pursued to improve the performance of electrospun nanofibers. This review will help researchers to understand the evolution and challenges of the area and will also stimulate even more interest in the development of new devices based on electrospun nanofibers

Study of the influence of the parameters of preparation of polymeric solutions obtaining nanofibers by electrospinning

“…Figure 3 shows the rheological behavior of the solutions studied, it is observed that the solution obtained at 80 °C, figure 3(b), presents about 30% reduction in the viscosity of the solution. This reduction of viscosity as a function of the deformation rate is interesting for the gate of the solutions during the electrospinning process (Mercante et al, 2021).…”

“…These fibers can be produced from assisted polymerization by applying a potential difference in polymeric solutions. These materials are promissory materials for application in the most diverse areas of science and have been extensively studied in recent decades (Mercante, et al, 2021). The electrospinning technique comes from studies in the 19th century by Lord Rayleigh, who analyzed the behavior of useless droplets that when subjected to a potential difference (DDP) were expelled in the form of jets (Sahay, Thavasi and Ramakrishna, 2011).…”

Nanofibras Poliméricas Eletrofiadas

“…Um sistema convencional de eletrofiação é constituído por uma fonte de alta tensão, uma bomba para ejeção da solução, um recipiente para a solução acoplado a um capilar metálico e um coletor também condutor, 26 como representado na Figura 6.3. O sistema convencional de eletrofiação pode ser ajustado de forma conveniente para aumentar a produção ou para favorecer a formação de materiais com características específicas, como nanofibras coaxiais, ou até mesmo nanofibras alinhadas.…”

“…Outra vantagem do uso da técnica de eletrofiação é a possibilidade de encapsular agentes bioativos, como mediadores de cicatrização e agentes antibacterianos, que desempenham um papel importante no processo de cicatrização de feridas. 12,26 Inúmeros são os exemplos do uso da técnica de eletrofiação para o desenvolvimento de sistemas de liberação controlada, sendo que diferentes estratégias podem ser empregadas para o encapsulamento do fármaco/molécula bioativas de interesse: a incorporação prévia do material na solução a ser eletrofiada, associação após o processo de eletrofiação, obtenção de estruturas do tipo núcleo-casca ou encapsulamento usando nanopartículas ou nanoemulsões. 78,79 Além disso, a liberação da molécula de interesse pode se dar através da variação de propriedades físico-químicas das nanofibras em função de diferentes estímulos, incluindo pH, temperatura, luz, campo elétrico e campo magnético.…”

“…A estrutura típica em rede com elevada área superficial e alta porosidade fazem das mantas de nanofibras uma ferramenta poderosa para uso em sensores visando à detecção de uma ampla gama de analitos. 26 Associado a isso, a possibilidade de funcionalização durante ou após o processo de eletrofiação permite que diferentes métodos de transdução (óptico, elétrico, eletroquímico, gravimétrico) sejam aplicados no desenvolvimento de plataformas sensoriais baseadas em nanofibras eletrofiadas que apresentem alta sensibilidade e baixo limite de detecção. Adicionalmente, mantas de fibras eletrofiadas têm sido explorados como plataformas para a imobilização biomoléculas, incluindo proteínas, 56,88 enzimas, 53,89 anticorpos, 55,90 aptâmeros 91,92 e células, 93 visando o desenvolvimento de biossensores.…”