تخمین و بهینه سازی خواص فیزیکی لایه نانولیفی الکتروریسی شده بر پایه پلی (لاکتیک-گلیکولیک اسید) (PLGA)

خواص فیزیکی لایه نانولیفی الکتروریسی شده اثر بسزایی بر رفتار لایه در برهم کنش با سطوح دیگر همچنین بر کارایی آن در کاربردهای مختلف دارد. بنابراین تعیین و پیش بینی این خواص ساختاری با استفاده از عامل های کنترل پذیر در فرایند الکتروریسی اهمیت ویژه ای خواهد داشت. بر این اساس در این پژوهش با استفاده از روابط ریاضی هر یک از خواص ساختاری لایه نانولیفی شامل تخلخل لایه، قطر و تخلخل الیاف تخمین زده شد. همچنین با استفاده از روش سطح پاسخ، یک مدل آماری برای پیش بینی و بهینه سازی عامل های ورودی و مقدار تخلخل لایه و لیف ارایه شد.

برای تولید لایه های نانولیفی از پلی(لاکتیک -گلیکولیک اسید) استفاده شد. پس از تعیین و بهینه سازی مجموعه عوامل اثرگذار فرایند الکتروریسی بر خواص ساختاری لایه، هجده نوع لایه نانولیفی تهیه شد. با در نظرگرفتن اثر ترکیبی سه عامل الکتروریسی شامل غلظت محلول، سرعت خطی جمع کننده و رطوبت محیط، از روش سطح پاسخ برای بهینه سازی و از رگرسیون به منظور مدل سازی و تعیین رابطه بین متغیرها استفاده شد.

در بررسی روابط ریاضی حاصل بین عامل های ورودی و مشخصه های ساختاری لایه می توان بیان داشت، غلظت محلول موثرترین عامل بر قطر الیاف و تخلخل لایه است و سرعت جمع کننده موثرترین عامل بر تخلخل الیاف است. در بررسی مدل های سطح پاسخ، مقادیر بهینه عامل های اولیه به ترتیب برای غلظت محلول، درصد رطوبت محیط و سرعت جمع کننده بر اساس مدل طراحی شده تخلخل لیف، به ترتیب عبارت از 2w/v%، %45 و o.4m/s هستند و بر اساس مدل طراحی شده تخلخل لایه، عبارت از 3w/v%، %45 و 2.4m/s هستند. مقدار پاسخ بهینه پیش بینی شده برای تخلخل لیف و تخلخل لایه نیز به ترتیب عبارت از 0.342 و 0.989 است که اختلاف چندانی با مقادیر تجربی حاصل از این نقاط ندارند. لایه نانولیفی معرفی شده به کمک هر یک از این مدل ها، بیشترین تخلخل را ایجاد کرده است.