Fluidnatek LE-100
Fluidnatek LE-100 es una máquina de electrospinning y electrospraying altamente versátil destinada a la I+D avanzada, la ampliación de procesos y la producción a pequeña escala de nanofibras electrohiladas. Se trata de una plataforma polivalente para diversas aplicaciones, aunque ha sido diseñada y fabricada desde cero para satisfacer las exigentes necesidades de las aplicaciones biomédicas.
Combina múltiples configuraciones de cabezales de hilado, tecnologías con y sin aguja, potentes capacidades de control ambiental, sistemas avanzados de bombas de jeringa para una dosificación precisa de la solución, control automatizado del movimiento X/Y/Z, colectores giratorios y colectores rollo a rollo, monitorización del proceso en tiempo real y metrología de espesor en línea para dar soporte a aplicaciones exigentes, desde materiales planos en colectores rollo a rollo hasta recubrimientos en dispositivos médicos implantables.
Diseñado para garantizar la reproducibilidad, la consistencia, la repetibilidad, la compatibilidad entre sistemas y la preparación para la ampliación de escala, junto con una gran flexibilidad en el funcionamiento, el Fluidnatek LE-100 es ideal para laboratorios e industrias que trabajan con fibras, partículas y procesos complejos con múltiples materiales, para quienes es imprescindible un proceso escalable, estable y totalmente controlado.
Es una máquina de electrospinning ideal tanto para llevar a cabo I+D avanzada como para dar un primer paso hacia la ampliación del proceso, e incluso para la fabricación de lotes pequeños.
Es compatible con diversos tipos de colectores, entre los que se incluyen los colectores planos estáticos, los colectores giratorios (como tambores, mandriles y discos), los colectores de hilo de fibra electrohilada, así como los colectores rollo a rollo para la producción semicontinua de láminas y membranas planas electrohiladas.
Sistema de medición de espesor en línea y en tiempo real disponible. En procesos exigentes de productos críticos (por ejemplo, biomédicos, farmacéuticos, etc.), el control del espesor de la deposición de fibras electrohiladas es crucial para validar el producto electrohilado fabricado, ya que la uniformidad de la membrana de nanofibras electrohiladas debe ser excelente (perfil de espesor uniforme). La plataforma Fluidnatek LE-100 puede equiparse con metrología de espesor en línea para supervisar la deposición en tiempo real, lo que ayuda a mejorar el control del proceso, la repetibilidad y la uniformidad de la muestra, reduciendo así el riesgo de rechazo de lotes prácticamente a cero.
El control ambiental es fundamental para garantizar una producción constante y reproducible, ya que todos los materiales son sensibles a las condiciones ambientales, especialmente a la humedad. La Fluidnatek LE-100 puede equiparse con una unidad de control ambiental (ECU) o una unidad de secado y calentamiento (DHU), lo que permite regular la temperatura y la humedad, contribuyendo a estabilizar el entorno de hilado y, en consecuencia, a mejorar notablemente la reproducibilidad. La unidad ECU ofrece calefacción-refrigeración y secado-humidificación, con total libertad de ajuste, en rangos de 18-45 ºC para la temperatura y del 10-80 % para la humedad relativa (tabla psicrométrica disponible).
Una amplia gama de herramientas avanzadas: herramientas orientadas a la Industria 4.0, tecnología con y sin agujas, herramientas de recopilación de datos en tiempo real para variables de procesos y equipos con panel de control configurable y gestión de alarmas, automatización avanzada de procesos, capacidad de hilado por soplado eléctrico, hilado doble, colector ficticio para la estabilización del proceso antes de la deposición, y mucho más.
La Fluidnatek LE-100 es tan versátil que ofrece una amplia variedad de configuraciones de hilado dentro de su amplia cámara experimental. Permite el movimiento automatizado en los ejes X, Y y Z, así como la deposición simultánea de nanofibras electrohiladas a partir de 2 o 3 soluciones diferentes. La automatización de los ejes X, Y y Z amplía el área de procesamiento útil, favorece una deposición homogénea y facilita la adaptación de la máquina a muestras más anchas, recubrimientos y perfiles de movimiento más complejos.
| Característica | Especificaciones Fluidnatek LE-100 | Por qué es importante |
|---|---|---|
| tipo de equipo | Plataforma avanzada de electrospinning y electrospraying para I+D, ampliación de procesos y producción a pequeña escala de nanofibras electrohiladas y partículas obtenidas por electrospray | La configuración modular permite actualizar e integrar fácilmente elementos y funciones adicionales en cualquier momento. Gracias a su gran capacidad de ampliación, los investigadores se benefician de una plataforma altamente adaptable y fácil de usar. Es importante destacar que los investigadores pueden abarcar las fases de prueba de concepto, optimización del proceso, ampliación del proceso para demostrar su escalabilidad e incluso la producción de pequeños lotes de materiales (hojas sueltas o rollos de material). |
| Enfoque en investigación y escalabilidad | I+D y producción en lotes reducidos de fibras y/o partículas | Ofrece flexibilidad tanto para las fases iniciales de desarrollo como para los procesos de fabricación a pequeña escala. Su sofisticada ingeniería permite la experimentación multidisciplinar y un control riguroso de los procesos. Esto garantiza un alto rendimiento, uniformidad y reproducibilidad. |
| construcción | Estructura de acero inoxidable, aluminio y vidrio | Permite un funcionamiento en laboratorio resistente a los productos químicos, duradero y fácil de limpiar.. |
| Dimensiones (Fluidnatek LE-100) | ~350-400kg | 896 x 1240 x 1950 mm | Optimizada para laboratorios o instalaciones de tamaño medio a grande que requieran una plataforma versátil para la investigación y la producción a pequeña escala. |
| Rango de tensión | Alta tensión positiva para la conexión al cabezal giratorio: ajustable de 0 kV a +30 kV. Alta tensión negativa para el colector: ajustable de 0 kV a -30 kV Diferencial combinado emisor-colector de hasta 60 kV cuando las alimentaciones positiva y negativa están activas simultáneamente | Proporciona un campo eléctrico estable y preciso para el avance de las técnicas de electrospinning y electrospraying. Al ajustar con precisión de forma independiente las tensiones positiva del emisor y negativa del colector, mejora significativamente la estabilidad del proceso y optimiza la deposición de fibras o partículas. |
| Tiempo de producción | Desde unos pocos minutos hasta horas o días en producción semicontinua | Permite realizar pruebas exploratorias breves en las primeras fases de I+D y ciclos de producción prolongados utilizando la misma plataforma de electrospinning. |
| Interfaz de usuario | Pantalla táctil de 7″ (214 mm × 158 mm) | Los usuarios pueden controlar todos los parámetros del proceso a través de la interfaz táctil, que también ofrece visualización en tiempo real del cono de Taylor (requiere una actualización del sistema de visualización). |
| comnunicación remota | Módulo Ethernet integrado | Permite una comunicación remota sencilla y rápida con el equipo de electrospinning para realizar diagnósticos rápidos y actualizaciones de software. |
| Sistema de extracción con regulación activa | Extractor inteligente para optimizar la extracción de vapores de disolventes y garantizar un funcionamiento más seguro | El sistema de extracción activo se comunica continuamente con la unidad de climatización para optimizar la extracción de disolventes en todo momento y mantener una ligera presión negativa dentro de la cámara experimental, lo que evita que se escapen los vapores de disolventes. Incluye una función de apagado automático en caso de fallo de la ventilación; este es un requisito de seguridad para todas las unidades de climatización de Fluidnatek. |
| Control ambiental | Dos opciones para el control de la temperatura y la humedad: ECU (unidad de control ambiental) o DHU (unidad de secado y calentamiento) | Las propiedades de los materiales son muy sensibles a las condiciones ambientales, concretamente a la temperatura (T) y a la humedad relativa (HR). En el electrohilado, incluso las fluctuaciones más leves pueden alterar drásticamente la morfología, la homogeneidad y la uniformidad de las fibras o partículas resultantes. Por consiguiente, es esencial contar con un control climático robusto para garantizar la consistencia y la reproducibilidad de los experimentos. La Unidad de Secado y Calentamiento (DHU) está diseñada para reducir la humedad de la cámara (hasta un 25 % de HR a 25 °C, o por debajo del 10 % de HR a 45 °C) y aumentar la temperatura (hasta 45 °C ±1 °C). Para una autonomía ambiental total, la unidad de control ambiental (ECU) ofrece un control completo —calefacción, refrigeración, secado y humidificación— manteniendo puntos de consigna precisos independientemente de las condiciones externas del laboratorio. Con una estabilidad a largo plazo (±1 °C y ±3 % HR), garantiza resultados consistentes en todo momento. |
| Cabezales giratorios con agujas | Inyectores de hilado multiemisor: configuraciones de un solo emisor, coaxiales, triaxiales y lineales. Hasta 20 emisores con un inyector de hilado; hasta 40 emisores con dos inyectores de hilado en el brazo de montaje articulado | Admite estructuras de fibra o partículas monofásicas, núcleo-cubierta y de tres capas (hilado triaxial). Los cabezales multiemisores de alto rendimiento permiten la escalabilidad del proceso, mientras que las configuraciones coaxiales y triaxiales permiten el hilado simultáneo a partir de múltiples soluciones, creando materiales núcleo-cubierta con múltiples fases y propiedades. |
| Tecnología sin aguja | Inyector de ranura disponible en longitudes de 100 mm y 300 mm | Genera múltiples chorros de hilado espontáneos a lo largo del inyector sin aguja, al tiempo que minimiza la superficie expuesta de la solución y la evaporación del disolvente, lo que puede optimizar el comportamiento del proceso y los resultados al utilizar soluciones específicas, consolidando así los métodos de electrohilado con aguja y sin aguja en una única plataforma de electrohilado. |
| Electrospinning por soplado | Electrohilado asistido por gas | Permite el electrohilado por soplado para una deposición superior en colectores menos conductores. Al combinar el flujo de gas con las fuerzas electrostáticas, aumenta el rendimiento del proceso y evita la obstrucción de la punta cuando se trabaja con soluciones de alta viscosidad, lo que garantiza una producción más estable y continua. |
| Tipos de colectores | Placa plana estática (colector de placa plana fija de acero inoxidable para electrohilado vertical de arriba abajo). Colectores giratorios: tambores, mandriles y discos; colector de hilo de fibra para producir hilos electrohilados continuos, colector rollo a rollo disponible | Compatibilidad con flujos de trabajo versátiles para la deposición de nanofibras aleatorias, alineadas o tubulares, incluida la capacidad de crear hilos electrohilados continuos, así como la deposición de partículas. Esta amplia gama de colectores especializados se puede instalar de forma rápida y sencilla para satisfacer los requisitos específicos de cada aplicación y las morfologías de las fibras. |
| Distancia emisor-colector | Ajuste del eje Z para regular la distancia de hilado. Rango: 0–300 mm. La distancia entre el emisor y el colector se puede controlar a través de la pantalla táctil | Fluidnatek LE-100 cuenta con un amplio rango de distancia de hilado, lo que garantiza que satisfaga las necesidades de casi todas las aplicaciones. Esta flexibilidad permite a los usuarios ajustar con precisión la separación entre el emisor y el colector, un paso fundamental para estabilizar el chorro y controlar la evaporación del disolvente con el fin de lograr resultados de alta calidad. Además, el ajuste automático de la distancia de hilado elimina la necesidad de abrir la cámara de hilado cada vez que se reajusta la distancia entre el emisor y el colector, lo que permite mantener las condiciones ambientales alcanzadas en la cámara de hilado sin causar ninguna distorsión. |
| Rango de diámetros de fibras/partículas | Diámetros típicos de fibras/partículas: de 20 nm a 10 µm, dependiendo del material, la formulación y los parámetros del proceso | Permite el análisis de un amplio espectro de tamaños y morfologías de fibras y partículas —incluida la porosidad— para satisfacer diversos requisitos de aplicación y procesamiento. |
| Sistemas de alimentación de solución | Volumen por lote: de 1 ml hasta 180 ml en total cuando se utilizan 3 bombas de jeringa estándar (hasta tres jeringas de 60 ml, o hasta tres jeringas de 140 ml parcialmente llenas); o de 1 ml hasta 560 ml en total utilizando dos bombas de jeringa de doble canal de alta presión (hasta 140 ml por jeringa, dos jeringas por bomba), o bien utilizando el sistema de alimentación de solución sin tubos | Aunque las bombas de jeringa estándar son suficientes en muchos casos para el electrospinning, las bombas de jeringa de alta presión ofrecen una fuerza lineal superior, lo que permite una alimentación de solución altamente precisa y estable de una gama más amplia de fluidos, incluidos aquellos con alta viscosidad. |
| Sistema de alimentación de solución sin tubos | Volumen de solución: ~ 6,5 ml. Caudal: ~0,1 µl–6000 ml/h | Minimiza el desperdicio de material con nuestro sistema de alimentación de volumen muerto prácticamente nulo, diseñado específicamente para ingredientes activos de gran valor o escasos. El diseño integrado también garantiza el ajuste térmico y la estabilidad cuando se utiliza con el dispositivo de calentamiento de soluciones, lo que evita el enfriamiento prematuro de las soluciones durante el electrospinning a alta temperatura. |
| Calentamiento de soluciones | Dispositivo de calentamiento de soluciones para el sistema de dispensación sin tubo | Las soluciones de alta viscosidad pueden resultar difíciles de procesar. Sin embargo, al aumentar la temperatura —es decir, al aplicar calor de forma eficaz— se puede reducir significativamente la viscosidad. Nuestro dispositivo de calentamiento de soluciones, diseñado para su uso con el sistema de dispensación sin tubos, eleva la temperatura de la solución desde la temperatura ambiente hasta 120 ºC (electrohilado a alta temperatura). Esto mejora la fluidez, lo que permite el procesamiento satisfactorio de materiales que, de otro modo, resultarían difíciles de procesar. |
| Defectores de campo | Deflectores de campo personalizables para inyectores de hilado | Los cabezales de hilado de chorros múltiples suelen experimentar el «efecto de borde», en el que la repulsión eléctrica provoca la acumulación de fibra en el centro, creando «protuberancias» no uniformes. Para garantizar una deposición homogénea, se utilizan deflectores de campo para contrarrestar esta repulsión y alinear los chorros, equilibrando el campo electrostático. Estos deflectores de campo se diseñan a medida para adaptarse a las propiedades específicas de la solución y a los requisitos del proceso. |
| Sistema de camisa de gas-disolvente | El sistema de camisa de gas-disolvente de Fluidnatek regula el flujo de gas saturado de disolvente alrededor de las puntas del emisor para evitar la solidificación prematura y el bloqueo de la aguja | Al mantener una atmósfera controlada de disolvente saturado alrededor de la punta de la aguja, garantiza un proceso estable y continuo, incluso cuando se trabaja con disolventes altamente volátiles. |
| Dual spinning | Etapa secundaria para el hilado dual | Permite la creación de estructuras híbridas mediante la deposición de dos materiales de forma independiente y simultánea. Esta configuración permite la integración de diferentes materiales en una sola estructura (por ejemplo, dos tipos de fibras, o fibras + partículas), aplicando parámetros de proceso únicos a cada solución, lo que amplía significativamente las capacidades de investigación. |
| Monitorización del proceso | Sistema de visualización del cono de Taylor con grabación de vídeo y sensores de temperatura y humedad relativa | Consiga una monitorización superior del proceso con visualización del cono de Taylor en tiempo real y documentación en vídeo. Además, los sensores integrados de temperatura y humedad proporcionan datos críticos sobre las condiciones ambientales de la cámara, que son factores decisivos en la calidad de los materiales electrohilados. Los sistemas de monitorización avanzados son necesarios para la investigación avanzada, el ajuste de un proceso estable y para contribuir a lograr un rendimiento repetible de los materiales. |
| Funcionalidades avanzadas del software | Herramientas avanzadas para la recopilación de datos, la automatización de procesos, la gestión de eventos de los equipos y la gestión de lotes, que permiten una integración completa de los datos y la ejecución de procesos basada en datos | Proporcionar pruebas de un proceso consistente y repetible es clave para la investigación de alto nivel. El centro de datos de procesos de alta definición de Fluidnatek lo facilita recopilando más de 40 parámetros de proceso y señales de los equipos, y presentándolos en un panel de control intuitivo y personalizado para un control total basado en datos. Para complementar esto, la función de recetas secuenciales programables de múltiples pasos de Fluidnatek introduce una automatización avanzada. Esto permite que el equipo ejecute un proceso determinado de forma autónoma de principio a fin —incluidos los ajustes de parámetros en función del tiempo—, eliminando así la variabilidad y los errores de la intervención humana. Función de registro de auditoría: registra internamente todos los eventos del sistema y las acciones del usuario durante el funcionamiento, garantizando la trazabilidad completa requerida para el cumplimiento de las GAMP (Buenas Prácticas de Fabricación Automatizada). Función de control de lotes: genera automáticamente números de lote únicos e inalterables para cada ciclo de producción. Estos identificadores están vinculados al sistema de registro de datos para garantizar un mantenimiento preciso de los registros en la fabricación regulada. La gestión de lotes a prueba de manipulaciones es obligatoria en aplicaciones biomédicas y farmacéuticas, mientras que en otras aplicaciones es una gran ventaja. Calificación de la máquina: Compatibilidad total con la validación según ISO 13485 o GMP, incluyendo documentación exhaustiva y servicios in situ como IQ/OQ (calificación de la instalación | calificación operativa), FAT/SAT y PQ (calificación del rendimiento) para garantizar que el equipo cumple los requisitos específicos del proceso. |
| Metrología de espesor | Metrología de espesor en línea en tiempo real para colectores giratorios | Lograr una gran uniformidad de espesor (perfil plano en todo el colector) es clave para demostrar consistencia y repetibilidad, así como la compatibilidad entre sistemas. |
| Características de seguridad | Detección de arcos eléctricos, enclavamiento de seguridad, sistema de escape con regulación activa, botón de parada de emergencia, protocolos de seguridad automatizados | Permite un funcionamiento seguro en entornos de laboratorio y regulados, garantizando los más altos estándares de seguridad para los operadores. |
| Conformidad | Conforme a la normativa CE y verificado de forma independiente | La máquina de electrohilado Fluidnatek LE-100 cumple con las directivas de la UE aplicables para un funcionamiento seguro, incluidas la Directiva de máquinas, la Directiva de compatibilidad electromagnética (EMC) y la Directiva de baja tensión (seguridad eléctrica). Refuerza la fiabilidad en entornos de laboratorio, entornos educativos e instalaciones profesionales o industriales. |
Fluidnatek LE-100 es una máquina avanzada de electrospinning y electrospraying de laboratorio diseñada para el desarrollo de nanofibras y nanopartículas, la ampliación del proceso, proyectos de fabricación complejos (por ejemplo, el recubrimiento de dispositivos médicos 3D) y la producción de lotes pequeños de fibras y/o partículas.
Fluidnatek LE-100 admite volúmenes de lote de 1 ml a 180 ml con 3 bombas de jeringa estándar, o bien de 1 ml a 560 ml con dos bombas de jeringa de doble canal de alta presión. El tiempo de funcionamiento por lote varía desde unos pocos minutos hasta varias horas o más, dependiendo de la solución de polímero.
Su diseño higiénico, su control ambiental preciso, su filtración HEPA para crear un entorno ultralimpio en la cámara de hilado, su dosificación precisa de la solución, su sistema de metrología de espesor en línea, su recopilación exhaustiva de datos y la automatización de procesos basada en datos, y, en general, el estricto control de procesos que ofrece (lo que garantiza la consistencia entre lotes, la repetibilidad y la compatibilidad entre sistemas), hacen que la plataforma de electrospinning Fluidnatek LE-100 sea muy adecuada para aplicaciones exigentes como las biomédicas y farmacéuticas.
Fluidnatek LE-100 puede configurarse con un cabezal de hilado monofásico de un solo emisor, un cabezal de hilado coaxial, un cabezal de hilado triaxial, cabezales de hilado lineales de múltiples emisores, deflectores de campo, un inyector de ranura sin aguja, colectores giratorios, un colector rollo a rollo, un colector de hilo de fibra para crear hilos electrohilados continuos y colectores en voladizo, entre otras opciones para diferentes disposiciones de hilado.
Sí. El Fluidnatek LE-100 incluye un sistema de hilado por electro-soplado con un inyector equilibrado especial, con un caudal de aire de 1 a 30 l/min. El hilado por electro-soplado es una técnica híbrida especialmente adecuada cuando se utilizan colectores menos conductores.
Fluidnatek LE-100 puede equiparse con colectores giratorios, como tambores, mandriles y discos, así como con un sistema de recogida rollo a rollo y un colector de hilo de fibra para producir hilos continuos fabricados con fibras electrohiladas.
Fluidnatek LE-100 incluye funciones avanzadas de recopilación de datos, base de datos de recetas, recetas programables de varios pasos (automatización de procesos), registro de auditoría, control de lotes, función de supervisión y control remoto (Industria 4.0) y opciones de cualificación que suelen ser necesarias para procesos validados, como ISO (por ejemplo, ISO 13485) o GMP.
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