Lettre d'information de la physique africaine

Promouvoir l'électrofilage en Afrique

Ménisque d'alcool polyvinylique en solution aqueuse montrant une fibre tirée d'un cône de Taylor par le procédé d'électrofilage. Source: Robert Lamberts - The New Zealand Institute for Plant and Food Research Ltd CC BY 3.0

Un atelier où les participants ont pu apprendre la théorie et la pratique d'une technique de fabrication de fibres a été organisé au Botswana.

Un atelier consacré à l'électrofilage a précédé la 10e conférence de la Société africaine de recherche sur les matériaux (AMRS). Il a attiré 18 personnes de huit pays différents sur deux continents. Des représentants du Kenya (7), du Ghana (2), de l'Afrique du Sud (3), de la Tanzanie (2), du Zimbabwe (1), des États-Unis (1), du Mozambique (1) et de l'Éthiopie (1) ont été rejoints par des chercheurs du Botswana.

Poussés par l'évolution constante des besoins de la société et le fossé croissant entre le monde universitaire et l'industrie, les participants se sont réunis à la Nelson Mandela African Institution of Science and Technology (NM-AIST) d'Arusha, en Tanzanie, les 8 et 9 décembre 2019, pour ce thème particulièrement approprié : « Comment fabriquer des fibres ».

Une technique de fabrication de fibres

Deux chercheurs expérimentés, Samuel Chigome et Ipe Mavunkal, tous deux de l'Institut de technologie, de recherche et d'innovation du Botswana (BITRI), ont joué un rôle de premier plan dans la réalisation de l'objectif de diffusion des connaissances. Cette technique de fabrication des fibres qui repose sur des forces électrostatiques répulsives, a été introduite progressivement afin d'initier les participants à cet art.

L'événement a été conçu pour fournir une compréhension scientifique de la technique d'électrofilage et illustrer une installation de base. Le troisième objectif était de promouvoir le lien entre les industries d'électrofilage et les chercheurs des universités africaines.

Conférences et travaux pratiques

Tous les objectifs de l'atelier ont été atteints grâce aux conférences et aux travaux pratiques proposées par Samuel et Ipe, en alternance. Des démonstrations d'électrofilage à l'échelle du laboratoire et à l'échelle industrielle ont été faites, et les participants se sont concentrés sur la fabrication des fibres.

Electrospinning experiment

Participants de l'atelier. Photo : George Manyali, Kaimosi University College

 

Un grand merci à Samuel et Ipe pour la qualité de leur travail. Ils ont discuté de vrais problèmes africains, tel le manque de serviettes hygiéniques pour les jeunes filles et ont proposé des solutions fondées sur l'électrofilage de nanofibres. Il est urgent de participer à de la recherche fondées sur des produits en Afrique, afin que des Africains puissent résoudre les problèmes africains. L'électrofilage est une technologie idéale pour conduire à la croissance sociale et économique en Afrique et dans le monde grâce à la production de nanomatériaux.

L'atelier était parrainé par BIONICIA, SPIN BOX, IN-OYENSO, CONTIPRO et ELMARCO. Développons la recherche fondée sur les produits en Afrique, pour un avenir meilleur !

Comment fonctionne l'électrofilage

On peut fabriquer des fibres très fines en chargeant une goutte de matériau fondu ou d'une émulsion sur une pointe à haute tension. La goutte s'étire lorsque la répulsion électrostatique devient supérieure à la tension de surface.

Un renflement se développe - connu sous le nom de cône de Taylor - et le point de plus forte courbure développe un jet de liquide qui s'éloigne de la pointe et sèche en vol, formant une fibre solide, dont la largeur est de l'ordre du nanomètre. Les fibres électrofilées font d'excellents filtres à particules, et leur résistance contribue aux matériaux composites.

Electrospinning Diagram

Schéma du processus d'électrofilage montrant le début de l'instabilité. Source: Joanna Gatford - The New Zealand Institute for Plant and Food Research Ltd - CC BY 3.0

 

James Sifuna and Victor Odari

Cet article a d'abord été publié par l'African Physics Newsletter. ©American Physical Society, 2020. Il a été traduit en français par Afriscitech.

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