Le fibre naturali (come la seta di ragno, le piume di animali, ecc.) sono diffuse nel settore tessile per la loro struttura unica, e alcune di queste strutture sono difficili da imitare con le fibre sintetiche chimiche. Le piume di pinguino, ad esempio, sono forme fibrose con rami individuali che svolgono un ruolo importante nella protezione dal freddo. Tuttavia, non sono state segnalate fibre strutturali di questo tipo nei sistemi di fibre sintetiche e le loro proprietà sono sconosciute.

Di recente, il team del professor Andreas Greiner dell'Università di Bayreuth, in Germania, ha combinato l'elettrofilatura coassiale con l'autoassemblaggio di fibre di triammide (dal basso verso l'alto) per produrre fili non tessuti di meso nanofibre di polistirene con la forma e le proprietà uniche delle fibre di piuma di pinguino.

Quando viene applicata per filtrare particelle di aerosol di 0.3 micron, la rete metallica in nanofibre ha un'efficienza di filtrazione del 99.8%, notevolmente migliorata rispetto alla membrana in nanofibre di polistirene elettrofilato puro (l'efficienza di filtrazione è di circa il 52.6%).

Una maggiore efficienza di filtrazione richiede solitamente un maggiore consumo di energia e una maggiore perdita di pressione. Tuttavia, in questo esperimento non si sono verificate perdite di pressione né consumi energetici nel processo di filtrazione dei tessuti non tessuti in nanofibre villose, il che è stato principalmente attribuito alla speciale struttura dei tessuti non tessuti elettrofilati.

Pertanto, le fibre ramificate elettrofilate con fibre supramolecolari forniscono una nuova idea per la costruzione di nuovi tessuti non tessuti mesoporosi, dotati di morfologia e caratteristiche prestazionali uniche e con potenziali prospettive di applicazione nella filtrazione, nella catalisi e nell'accumulo di energia.

Risultati di ricerche correlate sono stati pubblicati sulla rivista Advanced Functional Materials con il titolo "Mesostructured Nonwovens with Penguin Downy feather-like Morphology -- top-down Combined with bottom-up". Link alla tesi: https://doi.org/10.1002/adfm.201903166