Progettazione di una apparecchiatura per elettrofilatura con elettrodo di alta tensione rotante

Il presente elaborato di tesi si pone come obiettivo principale la progettazione di un sistema innovativo per elettrofilatura, che sfrutta un elemento rotante per produrre film composti da nanofibre polimeriche. Il risultato di questo processo possiede proprietà piezoelettriche, che gli permettono di trovare un ampio spettro di applicazioni nella branca della sensoristica e del recupero energetico da attività antropiche. Questo prodotto viene abitualmente realizzato con una tecnica che ha solo recentemente ritrovato applicazioni interessanti. Essa prende il nome di elettrofilatura perché sfrutta elevati campi elettrici per generare fibre polimeriche di centinaia di nanometri di diametro a partire da una soluzione liquida. Sono state eseguite simulazioni mediante l’ausilio del software Comsol Multiphysics®, con il principale obiettivo di eseguire un confronto sui valori di campo elettrico fra gli elettrodi nelle due tecnologie. Si espongono quindi i passaggi relativi alla progettazione e costruzione del generatore di fibre senza ago. L’idea iniziale di un disco metallico liscio, viene rimpiazzata dalla scelta di una ruota dentata che soddisfa meglio i requisiti necessari alla produzione di fibre di buona qualità. Le fibre ottenute sono state dapprima osservate al microscopio elettronico a scansione e in seguito impregnate in un materiale elastomero. Infine è stata verificata la risposta piezoelettrica dei provini, andando a misurare la tensione erogata in seguito a sollecitazioni meccaniche di tipo impulsivo e sinusoidale mediante banco vibrante.