Aberdeen Proving Ground, MD – EUA O Comando de Desenvolvimento de Capacidades de Combate do Exército Centro Biológico Químico (DEVCOM CBC) adquiriu recentemente uma nova capacidade de spinning de fusão, resultado de uma colaboração multianual com a Agência de Redução de Ameaças da Defesa Escritório Conjunto de Ciência e Tecnologia e o Instituto de Não Tecidos da Universidade Estadual da Carolina do Norte (NC). A giração de fundir é um processo para criar fibras não-malhadas, não-tecidas, como filtros para N 95 máscaras. No Centro, o spinner de fusão será usado por pesquisadores e engenheiros para obter uma melhor compreensão dos materiais usados no processo, incluindo suas propriedades e potencial para integração em outras capacidades.
O spinner de fusão adquirido pelo Centro é semelhante a outro sistema na NWI, permitindo o desenvolvimento de formulação e melhorias de software para ser feitos em paralelo entre a universidade e o Centro. Esta máquina de segunda geração alojada na Facilidade de Integração de Prototipos CenterÏs possui software atualizado e níveis de controle aumentados, permitindo aos usuários alterar os parâmetros do fluxo durante a rotação. Zoe Madrid, engenheiro de polímeros do DEVCOM CBC, participou de um recente módulo de instrução prática no spinner de fusão, facilitado por Bruce Anderson, um treinador da NC State University NWI.
.Bruce [Anderson] conhece a máquina dentro e fora. Obter essa visão e conhecimento em primeira mão e ser capaz de fazer perguntas diretas deu- nos uma grande vantagem no funcionamento do spinner de fusão até a sua capacidade máxima, observou Madrid..Fomos capazes de solucionar problemas, operar o robô com plena confiança e ter um estilo de inclinação lateral completo para nos apoiarmos se alguma vez precisássemos de ajuda. Acho que isso vai dar um longo passo com a nossa parceria na NC State University NWI. Durante a giração de fusão, um braço se move no lugar e as fibras são depositadas em um tambor giratório, criando uma ampla fatia de material não tecido em alguns minutos. O tamanho da fibra pode ser alterado modificando a velocidade de fluxo de ar, permitindo a criação de fibras extremamente personalizáveis. N tradicional 95 as máscaras são feitas através de várias camadas de material dentro de uma única máscara, criando um ponto de falha potencial se as camadas se separarem. Com a giração de fusão, estas várias camadas diferentes podem ser entrelaçadas durante a fabricação de uma única amostra, eliminando a possibilidade de separação.
O Centro tem atualmente duas outras técnicas para criar fibras a partir de polímeros: a rotação de solução e a eletroespinagem, mas a rotação de fusão tem claras vantagens. O girador de fusão desbloqueia a capacidade de usar polímeros incompatíveis com a rotação da solução e é mais escalable do que o eletroespinamento. Um processo que levaria dias para produzir através de eletroespinagem é reduzido a minutos usando a abordagem de derretimento. DevCOM CBC chefe de cientista e pesquisa engenheiro químico, Dr. Greg Peterson, inicialmente viu o protótipo de fusão spinner durante uma reunião com a NWI e sabia que a capacidade poderia ser um ativo no Centro – um com muitos casos de uso potencial.
. Esta capacidade tem o potencial de ser aplicada em uma série de esforços de proteção CB,. disse Peterson..Ultimamente, um dos objetivos disto é fazer fatores de forma úteis para os materiais.
Peterson notou que os casos de uso podem incluir filtração, coleta de aerossóis e integração com outras capacidades desenvolvidas no Centro, como quadros orgânicos de metal.
Os pesquisadores do centro planejam aproveitar os modelos baseados em IA/ML e realizar varreduras usando microscopia eletrônica para olhar de perto o alinhamento das fibras e quantificar os parâmetros de fibra. Equipamento especializado para caracterizar propriedades de polímero e pós- giro também será instalado no Centro, permitindo aos cientistas explorar as possibilidades de desenvolvimento e integração.