Design and implementation of a nanofiber manufacturing system using electrospinning technology

Abstract

Scopul lucrării: Scopul acestui studiu este de a dezvolta un dispozitiv de electrofilare pentru producția eficientă de nanofibre cu proprietăți îmbunătățite. Acest dispozitiv își propune să permită o fabricare scalabilă și rentabilă, să îmbunătățească funcționalitatea materialelor cu aditivi precum oxidul de zinc (ZnO) și să susțină cercetări ulterioare în optimizarea parametrilor de electrofilare. Obiectivele generale: 1) Realizarea dispozitivului; 2 Optimizarea procesului de electrofilare; 3) Obtinerea nanofibrelor. Domeniul de cercetare: Materiale compozite cu perspectiva de utilizare in calitate de filtre și biodegradant. Originalitate științifică: Lucrearea reprezintă analiza dispozitivelor de tensune inalta și îmbunatățirea lor, îmbunatățirea procesului de elctrofilare și utilizarea materialului compozit in dimenii noi. Structura tezei: Teza cuprinde în sine lista abrevierilor, introducere, trei capitole, concluzii, bibliografie și trei anexe. În capitolul 1 se descriu aspecte teoretice de realizare a procesului de electrofilare. Al doilea capitol conține descrierea dispozitivului. În capitolul 3 sunt prezentate datele experimentale de sinteză, caracterizare (SEM, EDS) și cum a fost masurată marimea fibrelor. În concluzie sunt evidențiate cele mai remarcabile rezultate corelate cu perspectivele de viitor. Anexa 1 conține codul sursă implementat pentru realizarea dispozitivului de electrofilare. Anexa 2 cuprind premiile și diplome obținute în urma participării la concurs, conferințe și ateliere de lucru naționale și internaționale din domeniul nanotehnologiilor.

The goal of the thesis: The purpose of this study is to develop an electrospinning device for the efficient production of nanofibers with enhanced properties. This device aims to enable scalable and cost-effective manufacturing, improve material functionality with additives like zinc oxide (ZnO), and support further research in optimizing electrospinning parameters. The general objectives: 1) Realization of the device; 2) Optimization of the electrospinning process; 3) Obtaining nanofibers. The research field: Composite materials with the prospect of use as filters and bio degradant. Scientific originality: The work represents the analysis of high voltage devices and their improvement, the improvement of the electrospinning process and the use of composite material in new dimensions. Thesis structure: The thesis itself comprises list of abbreviations, introduction, three chapters, conclusions, bibliography and three appendices. Chapter one describes theoretical aspects of realization of the electrospinning process. The second chapter contains the description of the elaborated device. The third chapter presents the experimental data of synthesis, characterization (SEM, EDS) and how the fiber size was measured. The conclusion highlights the most remarkable results correlated with future perspectives.