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DISEÑO ERGONÓMICO DE UNA ESTACIÓN DE TRABAJO DE LA TÉCNICA DE ELECTROHILADO PARA LA PRODUCCIÓN DE NANOFIBRAS.

Dr. Simón Yobanny Reyes López1, Dr. David Cortés Saenz2, Eugenio Luna Balderrama2 y Eloy Ramos Molina2
yobannyr@yahoo.com.mx, david.cortes@uacj.mx, balderramaeugenio@hotmail.com,eloyramos87@hotmail.com

1Departamento de Ciencias Químico Biológicas, Instituto de Ciencias BiomédicasUniversidad Autónoma de Ciudad Juárez . Envolvente del PRONAF y Estocolmo s/n, C.P. 32310.
2Departamento de Diseño, Instituto de Arquitectura Diseño y Arte, Universidad Autónoma de Ciudad Juárez .  , C.P. 32310.

Área de participación: VII Ingenierías.


RESUMEN
El electrohilado es una técnica que se lleva a cabo por medio de la aplicación de carga de alto voltaje positiva o negativa,sobre un polímero conductor para generar un campo eléctrico, con el fin de la producción de fibras nanométricas, es una técnica que cada día va ganando aceptación en la obtención de materiales nanoestructurados. La siguiente investigación consiste en el diseño y desarrollo de un dispositivo para el proceso de electrohilado; proceso con el cual se producen fibras a nivel nanométrico que sonutilizadas para diferentes aplicaciones como: fabricación de textiles, suministro de fármacos, protección de heridas, generación de biomateriales aplicados para la sustitución de arterias como ejemplos. Esta técnica es utilizada actualmente en los laboratorios de alto prestigio a nivel internacional y nacional, por lo cual siempre está sufriendo cambios en su armado y diseño para hacerla más funcional.Actualmente esta técnica de electrohilado se desarrolla en el laboratorio de Química Aplicada del Instituto de Ciencias Biomédicas, de la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, por lo cual se busca tener las condiciones adecuadas para poder alcanzar resultados óptimos de las investigaciones que se realizan en la obtención de materiales nanoestructurados.

PALABRAS CLAVE: Electrohilado,ergonomía, diseño, nanofibras, polímero.



INTRODUCCIÓN
El proceso de electrohilado proviene de los primeros experimentos de Raleyleigh en 1897, donde usaba estas máquinas o dispositivos para la creación de fibras nanométricas con diámetros de 10 nanómetros a 20 nanómetros (1). Las fibras resultantes poliméricas tienen diversas aplicaciones como son encapsulado de medicamentos, sensores biológicos,dispositivos para filtros, capsulas de combustible y nanoensambles (2), algunas aplicaciones se enlistan en la tabla 1.
Tabla 1: Diversas aplicaciones de las nanofibras obtenidas por electrohilado









El proceso de electrohilado consiste en un puente eléctrico creado entre un receptor y un transmisor. El transmisor es quien posee la carga positiva y se la transfiere a lasustancia polimérica, después se genera una tensión por el puente eléctrico que supera a la tensión superficial de la solución, lo que provoca migrar a un hilo entre el colector (receptor negativo) a tierra cerrando el circuito. Generalmente se utilizan polímeros con diferentes características, algunos solubles en agua, otros solubles por disolventes químicos y otros donde es necesario aplicartemperatura para fundirlo. El polímero se libera por medio de una jeringa de vidrio contralando su flujo de inyección, posteriormente se aplica una corriente positiva con un generador de alto voltaje en la aguja de la jeringa, en el colector se le conecta a tierra para cerrar y atraer a las fibras y de esta manera estirar el polímero para obtener las nanofibras. Hay varios procesos para la obtención o larecolección de las fibras; se define cual utilizar según la aplicación de estas fibras nanométricas, el colector tiene un desempeño importante en el proceso, ya que se puede colectar por medio de un rodillo girando o una placa estática (3)
El proceso de electrohilado es el más sencillo que nos permite crear fibras tan pequeñas, con longitudes excepcionalmente largas, uniformes y con diversos...