--- title: Elektro-çekim yöntemi slug: elektro-cekim-yontemi url: /detay/elektro-cekim-yontemi type: article language: Türkçe entity: primary: Elektro-çekim yöntemi type: article disambiguation: Elektro-çekim yöntemi: Nanolif üretimi için düşük maliyetli ve kolay uygulama sağlayan elektrik alan yöntemi. Avantajları ve dezavantajları incelenmiştir. categories: - name: Kimya slug: kimya url: /kategori/kimya tags: - Çözelti parametreleri - İşlem Parametreleri - Ortam Parametreleri - Nanofiber - Elektro-çekim author: Edanur Korkmaz created_at: 2025-01-05T16:00:36.008515+03:00 updated_at: 2025-04-17T13:09:23.527143+03:00 --- # Elektro-çekim yöntemi ## Article Content Üretimde uygulama kolaylığı ve düşük maliyet sağlayan elektro-[çekim](/tr/detay/cekim/llms.txt) yöntemi elektrik alan yardımıyla erimiş [polimer](/tr/detay/polimer-748168/llms.txt) veya çözeltiden nanolif üretimi yapan bir yöntemdir. Elektro-çekim yöntemini diğer yöntemlerden daha avantajlı hale getiren özellikleri vardır. Bu özellikler birçok polimer çeşidinin ve [etken](/tr/detay/etken/llms.txt) maddenin dahil edilebilmesine [olanak](/tr/detay/olanak/llms.txt) sağlayan bir sisteminin olmasıdır. Elektro-çekim yönteminin en büyük dezavantajı üretilen lif mukavemetinin düşük olmasıdır. Elektro-çekim düzeneği için gerekli 4 temel unsur vardır. Bunlar; - Yüksek voltajlı güç kaynağı - Besleme ünitesi (şırınga pompası, şırınga, metal iğne) - Toplayıcı ünite (dönen tambur) - Polimerik çözeltidir. ### **Elektro-çekim Yöntemine Etki Eden Parametreler** Elektro-çekim yöntemiyle [başarılı](/tr/detay/basarili-751316/llms.txt) nanofiber üretimi gerçekleştirilmesinde etkili olan parametreler vardır. Bu parametreler çözelti parametreleri, işlem parametreleri ve [ortam](/tr/detay/ortam/llms.txt) parametreleri olarak 3 [ana](/tr/detay/ana-751169/llms.txt) başlık altında toplanmıştır. ### **Çözelti parametreleri** Elektro-çekim yöntemi için tercih edilen polimerik çözeltinin özellikleri üretilen nanofiberin morfolojisinde ve [üretim](/tr/detay/uretim-750525/llms.txt) sürecinde etkili olan [önemli](/tr/detay/onemli-0325c/llms.txt) bir parametredir. Nanofiber üretiminde etkili çözelti parametreleri; çözeltinin viskozitesi, yüzey gerilimi ve iletkenliktir. - **Viskozite ve Konsantrasyon** Sürekli lif oluşumunun sağlanması için çözelti konsantrasyonun [optimum](/tr/detay/optimum-b0edf/llms.txt) düzeyde olması gerekir. Yüksek konsantrasyonlu çözeltilerde elektrik alan yüzey gerilimini ve viskoziteyi aşamaz. Bu durumda polimer akışı sağlanmaz ve üretim gerçekleştirilemez. Düşük çözelti konsantrasyonunda ise lif oluşumu sağlanmaz, püskürtme gerçekleşir. [Tambur](/tr/detay/tambur-2/llms.txt) yüzeyinde damlacıklar birikir. Konsantrasyonun optimum düzeyde artması, sürekli fiber oluşumunu için gereken jet sürekliliğini sağlamaktadır. Çözelti viskozitesi ve polimer konsantrasyonu birbirini etkileyen ve doğru orantılı olan parametrelerdir. - **Yüzey gerilimi** Yüzey gerilimi herhangi bir sıvıdaki moleküller arası kohezyon kuvvetleri ile açıklanabilir. Sıvı molekülleri kohezyon kuvvetinin etkisi ile yüzeylerini küçültüp [küre](/tr/detay/kure-3/llms.txt) şeklini alarak minimum yüzey alanı oluşturmak ister. Sıvı moleküllerin birbirlerine tutunup yüzey alanını küçülttüğü bu [kuvvet](/tr/detay/kuvvet-4/llms.txt) yüzey gerilimini oluşturur. Yüzey geriliminin fazla olduğu çözücü moleküllerinde bir araya toplanma ve küresel şekil alma eğilimi fazla olmaktadır. Elektro-çekim yönteminde yüksek yüzey gerilimi, polimerik çözeltinin jet oluşumu sırasında toplayıcı plakaya doğru giderken boncuklu [yapı](/tr/detay/yapi-2/llms.txt) oluşturmasına [sebep](/tr/detay/sebep/llms.txt) olmaktadır. Bundan dolayı nanofiber üretiminde düşük yüzey gerilimine sahip çözeltiler kullanılmalıdır. Yüksek yüzey gerilimine sahip çözeltilerin kullanılması gereken durumlarda ise bu oluşumun önüne geçebilmek için yüzey aktif maddelerin katkısı ile yüzey gerilimi düşürülmektedir. - **İletkenlik** Polimer çözeltisi elektro-çekim işleminde kullanılabilmesi için belli bir iletkenliğe sahip olmalı ve nanofiber üretimi için jet oluşumunu gerçekleştirmelidir. Jet oluşumu çözelti yüzeyindeki yüklerin akması ve bu sayede çözeltinin toplayıcı üniteye kadar uzamasıdır. Çözelti üzerindeki [yük](/tr/detay/yuk-2/llms.txt) çözeltinin iletkenliği arttırır. Artan iletkenlik çözeltinin daha fazla gerilip uzamasını ve bunun sonucunda düşük fiber çaplı, boncuksuz yapıda nanofiber elde edilmesini sağlamaktadır. Çözeltinin iletkenliğinin arttırılması çeşitli iyonların ilavesi ve pH değerinin değiştirilmesiyle sağlanabilir. Elektrik iletkenliği belli bir seviyeye kadar arttırılması nanofiber oluşumunda avantaj sağlamasına rağmen çok yüksek iletkenlik değerleri nanofiber oluşumunu engeller. Yüksek iletkenlikteki elektro-çekim sisteminde iğne ucuna gelen polimer çözeltisinin yükleri korunamaz. Bu durumda taylor konisi oluşmaz ve jet oluşumu gözlenmez. ### **İşlem Parametreleri** İşlem parametreleri ile üretilen nanofiberin çapı, dağılımı ve morfolojisi değişmektedir. Bu parametreler; uygulanan voltaj, çözelti besleme miktarı, toplayıcı tipi, düze çapı ve iğne ucu ile toplayıcı arasındaki mesafedir. - **Uygulanan voltaj** Elektro-çekim yönteminde çözeltide jet oluşumunun sağlanması için uygulanan voltaj değerinin çözeltinin yüzey [gerilim](/tr/detay/gerilim-2/llms.txt) değerini aşması gerekmektedir. [Literatür](/tr/detay/literatur/llms.txt) çalışmaları incelendiğinde artan voltaj ile daha fazla uzayan polimer çözeltisi düşük çaplı ve boncuksuz fiber morfolojisi sağlayan çalışmaların yanı [sıra](/tr/detay/sira-3/llms.txt) artan voltajın iğne ucundan gelen polimer miktarını arttırıp üretilen nanofiberlerin kalın çapta olmasını sağladığı görülmüştür. - **Çözelti besleme miktarı** Çözelti besleme miktarı nanofiber üretiminde kullanılan polimer çözeltisinin akış hızını ifade eder. Üretimde oluşan jetin hızını etkilemesi yönüyle önemlidir. Çözelti akış hızı artarsa oluşan jette taşınan çözelti miktarı artacak buda çözeltiye uygulanacak olan elektro-çekim kuvvetini düşürecektir. Bunun sonucunda elde edilen lifler kalın çapta olacaktır. Bunun yanı sıra yüksek akış hızı, iğne ucundan toplayıcı üniteye varma sürecinde çözücünün buharlaşmasını sınırlandırır. Bu [durum](/tr/detay/durum-5/llms.txt) da toplayıcı ünitede birbiriyle temas eden nanofiberlerde yapışma durumuna sebep olur. Sürekli bir üretim sağlamak için çözelti akış hızı, taylor konisi oluşumunu [stabil](/tr/detay/stabil/llms.txt) seviyede tutmalıdır. Stabil bir taylor konisi oluşturabilmek, uygun bir çözelti akış hızını gerektirir - **Toplayıcı tipi** Elektro-çekim yönteminde besleme ünitesi ve toplayıcı ünite arasında bir potansiyel [fark](/tr/detay/fark-2/llms.txt) oluşturularak nanofiber üretimi için gerekli olan elektrik alan sağlanır. Toplama ünitesinde genellikle iletken malzeme olan alüminyum folyo kullanılır ve topraklama yapılır. Böylece gereken potansiyel fark oluşturulur. Toplama ünitesi olarak çok çeşitli toplayıcı kullanılabilmektedir. Kullanılan toplayıcı üretilen nanofiberlerin morfolojisi üzerinde etkilidir. Döner tambur, döner disk [gibi](/tr/detay/gibi-749510/llms.txt) toplayıcılarda hizalanmış ve homojen dağılımlı nanofiber, düz plaka toplayıcılarda ise rastgele konumlanmış nanofiber eldesi gözlenir. - **Düze çapı** Çözelti akışının gerçekleştiği düze iğne vb. yapıların çapı üretilen nanofiberin morfolojisi üzerinde etkilidir. [Küçük](/tr/detay/kucuk-750344/llms.txt) çap, iğne ucundaki çözeltinin yüzey gerilimini arttırarak jet oluşumunun başlaması için gereken voltaj kuvvetinin daha fazla olmasını sağlar. Yüksek voltaj, çözeltinin daha fazla uzamasını ve düşük çaplarda fiber oluşmasını sağlar. [Fakat](/tr/detay/fakat/llms.txt) çok düşük çap, iğne ucunda tıkanmalara sebep olabilmektedir. ** ** - **Toplayıcı ünite ve iğne ucu arasındaki mesafe**  Elektro-çekim nanofiberlerin üretiminin geçekleştiği alandır. Bu mesafe çözeltinin uzayıp jet oluşturmasına ve çözücünün buharlaşıp nanofiber eldesine izin vermelidir. Besleme ünitesi ve toplayıcı arasındaki mesafenin artması jetin daha fazla uzamasını ve düşük çaplı nanofiber elde edilmesini sağlamaktadır. ### **Ortam Parametreleri** Elektro-çekim işleminin gerçekleştiği ortamın sıcaklığı, basıncı, rutubeti ve atmosfer tipi nanofiber üretiminde ve üretilen nanofiberin morfolojisinde etkilidir. - **Sıcaklık** Ortam sıcaklığı çözeltinin buharlaşma hızını etkiler. Düşük sıcaklık değerlerinde buharlaşma hızı da düşük olacağı için nanofiberler toplayıcı üniteye geldiğinde yeterince katılaşma gerçekleşmez, buna bağlı olarak nanofiber çapında artış ve nanofiberlerde yapışma görülür. Yüksek sıcaklık değerlerinde ise [hızlı](/tr/detay/hizli/llms.txt) buharlaşmaya bağlı olarak çözeltide yüksek katılaşma eğilimi olur. Bu durum da polimer çözeltisinin uzamasını ve jet oluşumunu engeller. Sonuç olarak her elektro-çekim düzeneği ortamındaki sıcaklık, üretim için en uygun değerlerde olmalıdır. Bu durum çözücünün ideal oranda buharlaşması ve daha ince nanofiber eldesi için gereklidir. - **Basınç** Düşük basınç değerleri elektro-çekim yönteminde nanofiber üretimini zorlaştırmaktadır. Atmosfer basıncından daha düşük basınçlı elektro çekim ortamı, iğne ucundaki çözelti akışını arttırmakta ve kararlı taylor konisi oluşumunu engellemektedir. - **Rutubet**  Elektro çekim işleminde ortamdaki rutubet polimer çözeltisi üzerinde etkilidir. Artan rutubet nanofiberin üzerinde gözenekler oluşturur. Aynı zamanda, bağıl rutubet miktarı çözücünün buharlaşma hızı üzerinde de etkilidir. Düşük rutubet değerlerinde çözücünün çok hızlı buharlaştığı bilinmektedir. Bu durum da jet oluşumu başlamadan nanofiberin katılaşıp iğne ucunu tıkamasına sebep olur. - **Atmosfer tipi** Ortamdaki hava elektro-çekimin işlemini ve üretilen nanofiberlerin morfolojisini etkiler. Bazı gazlar yüksek elektrik alanda farklı davranışlar göstererek elektro çekimi engeller. [Helyum](/tr/detay/helyum-748520/llms.txt) gazı bu gazlara bir örnektir. ## Academic Sources and References 1. Lee, J. E., Park, S., Park, M., Kim, M. H., Park, C. G., Lee, S. H., Choi, S. Y., Kim, B. H., Park, H. J., & Park, J.-H. (2013). Surgical suture assembled with polymeric drug-delivery sheet for sustained, local pain relief. Acta Biomaterialia, 9(9), 8318-8327.Üstündağ, G. Ç. (2009). Elektrospinning yöntemi ile biyomedikal kullanıma yönelik nanolif yüzey üretimi ve uygulaması. Uludağ ÜniversitesiRamakrishna, S. (2005). An introduction to electrospinning and nanofibers: World scientific.Fong, H., Chun, I., & Reneker, D. H. (1999). Beaded nanofibers formed during electrospinning. Polymer, 40(16), 4585-4592.Zong, X., Kim, K., Fang, D., Ran, S., Hsiao, B. S., & Chu, B. (2002). Structure and process relationship of electrospun bioabsorbable nanofiber membranes. Polymer, 43(16), 4403-4412.Şafak, Ş. (2016). Biyobozunur polimerlerden elektro çekim yöntemiyle üretilen nanolifli yüzeylerin cerrahi adezyon bariyeri olarak kullanımlarının araştırılması.Yang, Q., Li, Z., Hong, Y., Zhao, Y., Qiu, S., Wang, C., & Wei, Y. (2004). Influence of solvents on the formation of ultrathin uniform poly (vinyl pyrrolidone) nanofibers with electrospinning. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics, 42(20), 3721-3726.Semnani, D., Nasari, M., & Fakhrali, A. (2018). PCL nanofibers loaded with betacarotene: a novel treatment for eczema. Polymer Bulletin, 75(5), 2015-2026.Casper, C. L., Stephens, J. S., Tassi, N. G., Chase, D. B., & Rabolt, J. F. (2004). Controlling surface morphology of electrospun polystyrene fibers: effect of humidity and molecular weight in the electrospinning process. Macromolecules, 37(2), 573-578.