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J-GLOBAL ID：202102255550372018   整理番号：21A2972041

エレクトロスピニングの分子レベルでの描像【JST・京大機械翻訳】

A Molecular-Level Picture of Electrospinning

著者 (5件)： Jirsak Jan (Department of Chemistry, Faculty of Science, Jan Evangelista Purkyne University in Usti nad Labem, Pasteurova 3632/15, 400 96 Usti nad Labem, Czech Republic) ,  Jirsak Jan (Department of Membrane Separation Processes, Institute of Chemical Process Fundamentals, Czech Academy of Sciences, Rozvojova 135/2, 165 02 Praha 6, Czech Republic) ,  Pokorny Pavel (Department of Nonwovens and Nanofibrous Materials, Faculty of Textile Engineering, Technical University of Liberec, Studentska 1402/2, 461 17 Liberec 1, Czech Republic) ,  Holec Pavel (Department of Nonwovens and Nanofibrous Materials, Faculty of Textile Engineering, Technical University of Liberec, Studentska 1402/2, 461 17 Liberec 1, Czech Republic) ,  Dedicova Sarka (Department of Chemistry, Faculty of Science, Jan Evangelista Purkyne University in Usti nad Labem, Pasteurova 3632/15, 400 96 Usti nad Labem, Czech Republic)
資料名： Water (Web)  (Water (Web))
巻： 12  号： 9  ページ： 2577  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7295A  ISSN： 2073-4441  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： エレクトロスピニングは,強い電場の作用によって,高分子溶液からナノファイバを製造する現代的で多目的な方法である。プロセスの複雑なマルチスケール特性は,特に分子レベルでの理論的理解を妨げる。本論文は,そのナノスケール類似体の分子モデリングによるプロセスの基本的描像に寄与し,マクロスケールでの実験室実験によって描像を補完することを目的とする。プロセスがどのようにイオンに影響されるかに特別な注意を払った。分子動力学(MD)を用いて,強電場における固体表面上の水性ポリ(エチレングリコール)(PEG)溶液のナノ液滴の時間発展をモデル化した。PEGの2つの分子量は,ポリマの重量分率と添加したNaClの濃度によって異なる12の水溶液中でそれぞれ使用された。プロセスの重要な特徴およびそれに対するイオンの影響を特徴付けるために,種々の構造および動的量を生産軌跡において監視した。MDで用いたものと類似の組成の巨視的液滴を用いて補足実験を行った。強電場における液滴の挙動を,オシロスコープ法と高速カメラ記録を用いて監視した。電圧と電流のオシロスコープ記録を用いて,最初の放電の時間としてメニスカスの不安定性の特徴的開始時間を決定した。シミュレーションの結果は,分子レベルでは,このプロセスは主に分極力によって駆動され,イオン電荷の役割は小さいことを示した。イオンは溶媒の蒸発とポリマのジェットへの輸送を促進する。実験的に測定した不安定性開始時間は,低いポリマー含有量を有する溶液中のイオン濃度の増加とともに弱く減少した。オシロスコープ測定と組み合わせた高速写真は,測定した不安定性開始がTaylor円錐の鋭い先端の形成に対応することを示した。プロセスの分子スケールと巨視的見解に直面し,それらの調整の課題を,エレクトロスピニングの真の理解の経路として提示した。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： イオン ,  液滴 ,  重合体 ,  電圧 ,  電荷 ,  電場 ,  電流 ,  分極 ,  オシロスコープ ,  塩化ナトリウム ,  メニスカス ,  分子動力学 ,  ナノファイバ ,  *エレクトロスピニング
準シソーラス用語： ナノスケール , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： エレクトロスピニング ,  高分子溶液 ,  分子動力学 ,  イオン ,  電場 ,  Taylor円錐 ,  液体ジェット

分類 (1件)： 溶液論一般  (CB05010Z)

引用文献 (62件)：

• Ding, B.; Wang, X.; Yu, J. (Eds.) Electrospinning: Nanofabrication and Applications; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2019.
• Rosell-Llompart, J.; Grifoll, J.; Loscertales, I.G. Electrosprays in the cone-jet mode: From Taylor cone formation to spray development. J. Aerosol Sci. 2018, 125, 2-31.
• Ganan-Calvo, A.M.; Lopez-Herrera, J.M.; Herrada, M.A.; Ramos, A.; Montanero, J.M. Review on the physics of electrospray: From electrokinetics to the operating conditions of single and coaxial Taylor cone-jets, and AC electrospray. J. Aerosol. Sci. 2018, 125, 32-56.
• Reneker, D.H.; Yarin, A.L.; Fong, H.; Koombhongse, S. Bending instability of electrically charged liquid jets of polymer solutions in electrospinning. J. Appl. Phys. 2000, 87, 4531-4547.
• Yarin, A.L.; Pourdeyhimi, B.; Ramakrishna, S. Fundamentals and Applications of Micro- and Nanofibers; Cambridge University Press: Cambridge, UK, 2014.

タイトルに関連する用語 (2件)： エレクトロスピニング ,  分子