Des chercheurs ont mis au point une méthode permettant la production en masse de microfibres, des fibres extrêmement fines utilisées dans diverses applications telles que la fabrication de masques, la régénération de tissus ou encore les textiles intelligents. Cette technologie innovante pourrait multiplier la production par mille et révolutionner les méthodes conventionnelles.
Une découverte majeure pour la production de nanofibres
Le travail de ces chercheurs de l’Université de Séville, publié par la Royal Society of Chemistry, porte sur la production industrielle de nanofibres à base de polyvinyle alcool (PVA). Ces microfibres ont un diamètre inférieur à 1 micron, soit une taille comparable à celle du coronavirus et cent fois plus fine qu’un cheveu humain.
Une technologie simple et robuste
L’objectif de l’étude était de développer une technologie simple et robuste pour produire des micro- et nanofibres à l’aide d’injecteurs pneumatiques utilisant un processus de pulvérisation de liquide, similaire à celui généré par les arroseurs de terrasse.
Les professeurs Luis Modesto López et Alfonso Gañán Calvo, ainsi que l’étudiant Jesús Olmedo Pradas, présentent l’article sur cette nouvelle technologie.
Modesto López explique : « La recherche a commencé avec des essais de pulvérisation dans lesquels l’objectif était de produire des microgouttelettes. Cependant, nous avons obtenu des structures allongées que nous appelons ligaments. Nous avons réalisé que les ligaments se formaient en utilisant des liquides très visqueux avec une certaine viscoélasticité. Nous avons utilisé une source de chaleur, pulvérisé, et la chaleur a permis aux ligaments de sécher rapidement, entraînant la formation de microfibres en quelques secondes. »
Une technologie plus efficace
Les experts affirment que cette technologie est plus éco-énergétique que les méthodes actuelles, car elle n’utilise pas de source d’énergie externe pour fragmenter le liquide, mais « exploite l’énergie mécanique contenue dans le flux d’air pour générer une nouvelle surface, c’est-à-dire une multiplicité de ligaments plus fins. »
Ce projet ouvre une nouvelle ligne de recherche liée à la fabrication de fibres composites composées de deux matériaux polymères ou plus. L’étude a été financée par des fonds du Plan andalou de recherche, de développement et d’innovation (PAIDI 2020) et des fonds européens FEDER.
En synthèse
La méthode développée par les chercheurs de l’Université de Séville pourrait révolutionner la production de microfibres en la rendant plus efficace et éco-énergétique. Cette technologie innovante ouvre également de nouvelles perspectives de recherche dans la fabrication de fibres composites.
En exploitant l’énergie mécanique contenue dans le flux d’air, cette méthode pourrait multiplier la production de microfibres par mille, offrant de nouvelles opportunités pour des applications variées telles que les textiles intelligents, la régénération de tissus ou encore la fabrication de masques et d’équipements de protection individuelle.
Pour une meilleure compréhension
1. Quelles sont les applications des microfibres ?
Les microfibres sont utilisées dans la fabrication de masques et d’équipements de protection individuelle, la régénération de tissus, les systèmes de génération et de stockage d’énergie, ainsi que les textiles intelligents.
2. Quelle est la taille des microfibres produites ?
Les microfibres ont un diamètre inférieur à 1 micron, ce qui les rend cent fois plus fines qu’un cheveu humain et comparables en taille au coronavirus.
3. Comment fonctionne la nouvelle technologie de production de microfibres ?
La technologie utilise des injecteurs pneumatiques pour pulvériser un liquide visqueux et viscoélastique, formant des ligaments qui sèchent rapidement sous l’effet de la chaleur et se transforment en microfibres en quelques secondes.
4. Quels sont les avantages de cette nouvelle méthode ?
La nouvelle méthode est plus éco-énergétique, car elle exploite l’énergie mécanique contenue dans le flux d’air pour générer les microfibres, et pourrait multiplier la production par mille.
5. Quelles sont les perspectives de recherche liées à cette technologie ?
La technologie ouvre de nouvelles perspectives de recherche dans la fabrication de fibres composites composées de deux matériaux polymères ou plus, offrant de nouvelles opportunités pour des applications variées.
Légende illustration principale : Images au microscope électronique de microfibres de PVA.
Des professeurs du département d’ingénierie aérospatiale et de mécanique des fluides de l’école d’ingénieurs de l’École technique supérieure d’ingénierie de l’université de Séville ont mis au point une méthode de production de masse de microfibres (fibres très fines), qui peuvent être utilisées pour la fabrication d’objets en plastique.
