Come misurare la porosità delle nanofibre

Porosità delle nanofibre

Le nanofibre possiedono una serie di proprietà uniche che le rendono componenti importanti in applicazioni come l'accumulo di energia, la filtrazione, i sensori e l'ingegneria dei tessuti. Hanno un diametro ridotto, da 10 a 100 nanometri, un'elevata area superficiale e porosità e sono prodotte con varie tecniche a partire da polimeri organici e inorganici. Le nanofibre hanno un impatto significativo su diversi settori, ma le loro proprietà uniche sono spesso influenzate dalla loro porosità, rendendola un aspetto importante da misurare. Per questo motivo, in questo blog post spieghiamo quali sono i metodi utilizzati per misurare la porosità delle nanofibre e i vantaggi che ne derivano.

Misurare la porosità delle nanofibre

Finora la misurazione della porosità delle nanofibre ha incontrato molte difficoltà, tra cui il controllo limitato dei parametri di analisi e l'uso di solventi inadatti, che influiscono negativamente sui campioni. Tuttavia, si tratta di un processo cruciale, poiché la misurazione e l'adattamento della porosità sono necessari per produrre proprietà ottimali delle nanofibre per applicazioni specifiche, come filtri ad alte prestazioni, produzione di farmaci e altro ancora1. Per superare gli svantaggi precedenti, sono stati sviluppati diversi metodi di analisi per misurare efficacemente la porosità delle nanofibre, come l'espansione dei gas, lo spostamento dei fluidi e l'analisi delle immagini.

Espansione gassosa

Il metodo dell'espansione gassosa si basa sulla legge dei gas di Boyle-Marriote e può essere utilizzato per misurare la porosità delle nanofibre in modo rapido ed efficace. Il processo prevede il posizionamento di un campione in una camera, quindi l'ingresso di gas nella camera, che riempie i pori delle nanofibre. I risultati si ottengono misurando il volume di gas che entra nella camera e l'espansione e il conseguente calo di pressione.2 Questo metodo è adatto all'analisi di materiali porosi di qualsiasi forma e dimensione ed è ampiamente utilizzato nei laboratori per la misurazione della porosità.

Spostamento di fluidi

Lo spostamento di fluidi o liquidi è un altro metodo popolare per misurare la porosità dei materiali. Questa tecnica viene eseguita immergendo un campione, come le nanofibre, in un liquido e misurando il volume di liquido spostato dal campione. La porosità delle nanofibre, o di altri materiali, viene determinata misurando la differenza tra il volume del campione e il volume del liquido spostato.3 Si tratta di un altro metodo semplice che non richiede una formazione specialistica, ma che comporta il rischio di danneggiare il campione durante il processo di immersione.

Analisi dell'immagine

L'analisi delle immagini sta rapidamente diventando un metodo privilegiato per determinare la porosità dei materiali. Si tratta di utilizzare un microscopio o un altro strumento di imaging per catturare immagini delle nanofibre, che possono poi essere analizzate. Le immagini acquisite consentono agli scienziati di determinare le dimensioni, la forma e la distribuzione dei pori, che possono essere utilizzati per calcolare la porosità complessiva. La microscopia elettronica a scansione (SEM) è una tecnica non distruttiva utilizzata per misurare la porosità di una serie di materiali, comprese le nanofibre.

MIPAR e la misurazione della porosità

MIPAR è un'azienda di software per l'analisi delle immagini leader a livello mondiale, specializzata nell'ottenere misure precise e affidabili da immagini complesse. I nostri prodotti supportano ricercatori e scienziati in un'ampia gamma di settori, dall'aerospaziale alle scienze biologiche, e sono a disposizione dei clienti di tutto il mondo.

Come già menzionato, l'analisi delle immagini è un metodo favorevole per misurare la porosità. Per le applicazioni che richiedono la misurazione della porosità e dello spessore delle nanofibre, MIPAR offre un software di imaging di livello mondiale creato da esperti del settore. Contattateci oggi stesso per saperne di più sulla misurazione della porosità delle nanofibre.

Riferimenti e ulteriori letture

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921510717300016

2. https://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.1177/155892501300800408

3. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0376738897000173