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Cómo medir la porosidad de las nanofibras

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Porosidad de las nanofibras

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Las nanofibras poseen una serie de propiedades únicas que las convierten en componentes importantes en aplicaciones como el almacenamiento de energía, la filtración, los sensores y la ingeniería de tejidos. Tienen un diámetro pequeño, de 10 a 100 nanómetros, una superficie y una porosidad elevadas y se fabrican a partir de polímeros orgánicos e inorgánicos mediante diversas técnicas. Las nanofibras tienen un impacto significativo en múltiples industrias, pero sus propiedades únicas a menudo se ven influidas por su porosidad, por lo que es un aspecto importante a medir. Por ello, en esta entrada del blog explicamos qué métodos se utilizan para medir la porosidad de las nanofibras y las ventajas de hacerlo.

Medición de la porosidad de las nanofibras

Hasta la fecha, la medición de la porosidad de las nanofibras ha planteado muchas dificultades, como el control limitado de los parámetros de ensayo y el uso de disolventes inadecuados, que afectan negativamente a las muestras. Sin embargo, se trata de un proceso crucial, ya que es necesario medir y adaptar la porosidad para producir propiedades óptimas de las nanofibras para aplicaciones específicas como filtros de alto rendimiento, fabricación de fármacos, etc.1. Para superar los inconvenientes anteriores, se han desarrollado varios métodos de ensayo que ofrecen una medición eficaz de la porosidad de las nanofibras, como la expansión de gases, el desplazamiento de fluidos y el análisis de imágenes.

Expansión de gas

El método de expansión de gas se basa en la ley de Boyle-Marriote y puede utilizarse para medir la porosidad de las nanofibras de forma rápida y eficaz. El proceso consiste en colocar una muestra en una cámara y, a continuación, dejar que entre gas en la cámara, lo que llena los poros de las nanofibras. Los resultados se obtienen midiendo el volumen de gas que entra en la cámara y la expansión y la consiguiente caída de presión.2 Este método es adecuado para analizar materiales porosos de todas las formas y tamaños y se utiliza ampliamente en los laboratorios para medir la porosidad.

Desplazamiento de fluidos

El desplazamiento de fluidos o líquidos es otro método popular para medir la porosidad de los materiales. Esta técnica se lleva a cabo sumergiendo una muestra, como nanofibras, en un líquido y midiendo el volumen de líquido que es desplazado por la muestra. La porosidad de las nanofibras, o de otros materiales, se determina midiendo la diferencia entre el volumen de la muestra y el volumen del líquido desplazado.3 Se trata de otro método sencillo que no requiere la formación de expertos, pero corre el riesgo de dañar la muestra durante el proceso de inmersión.

Análisis de imágenes

El análisis de imágenes se está convirtiendo rápidamente en uno de los métodos favoritos para determinar la porosidad de los materiales. Consiste en utilizar un microscopio u otro instrumento de imagen para capturar imágenes de las nanofibras, que luego pueden analizarse. Las imágenes capturadas permitirán a los científicos determinar el tamaño, la forma y la distribución de los poros, lo que puede utilizarse para calcular la porosidad global. La microscopía electrónica de barrido (SEM) es una técnica no destructiva que se utiliza para medir la porosidad de diversos materiales, incluidas las nanofibras.

MIPAR y la medición de la porosidad

MIPAR es una empresa líder mundial en software de análisis de imágenes especializada en obtener mediciones precisas y fiables a partir de imágenes complejas. Nuestros productos sirven de apoyo a investigadores y científicos de una amplia gama de sectores, desde el aeroespacial hasta las ciencias de la vida, y benefician a clientes de todo el mundo.

Como ya se ha mencionado, el análisis de imágenes es un método favorable para medir la porosidad. Para las aplicaciones que requieren la medición de la porosidad y el grosor de las nanofibras, MIPAR ofrece un software de imagen de primera clase creado por expertos de la industria. Póngase en contacto con nosotros hoy mismo para obtener más información sobre la medición de la porosidad de las nanofibras.

Referencias y lecturas adicionales

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