الکترواسپری

الکترواسپری دستگاهی است که از برق برای پراکنده کردن مایع یا ذرات معلق در هوا ناشی از این فرایند استفاده می کند. ولتاژ بالا به مایع عرضه شده از طریق تخلیه کننده (معمولاً یک مویرگ شیشه ای یا فلزی) اعمال می شود. در حالت ایده‌آل مایعی که به نوک تخلیه کننده می رسد، مخروطی تیلور را تشکیل می دهد، که از طریق راس آن جت مایع را تخلیه می کند. امواج واریسی روی سطح جت منجر به تشکیل قطرات مایع کوچک و شارژ بسیار می شوند که به دلیل دفع کولن (یکای بار الکتریکی) به صورت شعاعی پراکنده می شوند.

تاریخچه

در اواخر قرن شانزدهم ویلیام گیلبرت  توصیفی را برای رفتار پدیده های مغناطیسی و الکترواستاتیک ارایه داد. وی مشاهده کرد که در حضور قطعه ای از کهربای باردار شده، قطره ای از آب به شکل یک مخروط تغییر یافته است. این اثر به روشنی با الکترواسپری ها مرتبط است، اگرچه گیلبرت هیچ گونه مشاهده ای در رابطه با پراکندگی مایع تحت تأثیر میدان الکتریکی ثبت نکرده است. 
در سال 1750 فیزیکدان و روحانی فرانسوی ژان آنتوان (ابی) نولت مشاهده کرد که در صورت باردار کردن لوله ای و قرار دادن آن در مجاورت میدان الکتریکی، آب از درون لوله اسپری می میشود. وی همچنین بیان کرد به طور مشابه "شخصی که به یک ژنراتور ولتاژ متصل شده باشد، اگر بخواهد قسمتی از بدن خود را قطع کند، خون از زخم وی اسپری میشود".  
در سال 1882 ، لرد ریلی از لحاظ نظری حداکثر میزان شارژ قطرات مایع را تخمین زد.  این اکنون به عنوان "حد ریلی" شناخته شده است.  
در سال 1914 ، جان زلنی کارهایی درباره رفتار قطرات سیال در انتهای مویرگهای شیشه ای منتشر کرد.  این گزارش شواهد آزمایشی را برای چندین رژیم عملیاتی الکترواسپری (چکه کردن، ترکیدن، ضربان و مخروط جت) ارائه می دهد. چند سال بعد ، Zeleny اولین بار از مایع پویا تصاویر تایم لپس گرفت.  
بین سالهای 1964 و 1969 سر جفری اینگرام تیلور زیر بنای نظری الکترواسپرینگ را ارائه کرد.    تیلور شکل مخروطی را که توسط قطرات سیال تحت تأثیر میدان الکتریکی شکل گرفته شبیه سازی کرد. این مشخصه شکلی قطره اکنون به مخروط تیلور معروف است. وی همچنین با JR Melcher "مدل عایق نشتی" برای هدایت مایعات را توسعه داد.

یونیزاسیون الکترواسپری

پس از اینکه گروه فن با موفقیت استفاده از آن را به عنوان منبع یونی برای تجزیه و تحلیل مولکولهای زیستی بزرگ نشان داد ، الکترواسپری به عنوان منبع یونیزه سازی برای طیف سنجی جرمی مورد استفاده قرار گرفت.

منبع یون فلز مایع

منبع یون فلزی مایع (LMIS) از الکترواسپری در رابطه با فلز مایع برای تشکیل یونها استفاده می کند .   یون ها با تبخیر میدانی در نوک مخروط تیلور تولید می شوند. یون های منبع یون فلزی مایع در لانه گزینی یونی و در ابزارات پرتو یون متمرکز استفاده می شود.

الکتروریسی

مشابه به الکتروریسی استاندارد، استفاده از ولتاژ بالا به محلول پلیمری می تواند منجر به شکل گیری هندسه مخروط جت شود. اگر جت به جای اینکه به قطرات کوچک تبدیل شود به الیاف بسیار ریز تبدیل می شود ، این فرایند به عنوان الکتروریسیشناخته می شود.

شلیک کننده های کلوئیدی

تکنیک های الکترواسپری به عنوان موتورهای موشکی پیشران برقی کم فشار برای کنترل ماهواره ها مورد استفاده قرار می گیرند.

رسوب ذرات برای نانوساختارها

الکترواسپری ممکن است در فناوری نانو استفاده شود، به عنوان مثال  برای رسوب ذرات منفرد بر روی سطوح. این کار با اسپری کردن کلوئیدها به طور متوسط که حاوی فقط یک ذره در هر قطره است انجام می شود. حلال تبخیر می شود و یک جریان ذرات معلق در هوا از ذرات منفرد از نوع مورد نظر باقی می ماند. خاصیت یونیزه کننده فرایند برای کاربرد بسیار مهم نیست اما ممکن است در رسوب الکترواستاتیک ذرات مورد استفاده قرار گیرد.

رسوب یونها به عنوان پیشروهای نانوذرات و نانوساختارها

به جای رسوب نانوذرات، نانوذرات و نانوساختارها نیز می توانند در محل خود به واسطه ی رسوب یون های فلزی به مکان های مورد نظر ساخته شوند. اعتقاد بر این بود که کاهش الکتروشیمیایی یونها به اتمها مکانیسم تشکیل ساختار نانو است.

ساخت ناقلین دارو

الکترواسپری در زمینه تحویل دارو توجهاتی را به خود جلب کرده است و از آن برای ساخت ناقلین دارو از جمله میکرو ذرات پلیمری که در سیستم ایمنی درمانی استفاده می شود  و همچنین شبکه های لیپیدی که برای آزاد سازی اسید نوکلئیک استفاده می شود، استفاده شده است.  ذرات دارویی کوچک تر از میکرومتر که توسط الکترواسپری ساخته شده انحلال پذیری بالایی دارند، بنابراین دسترسی به فراهمی زیستی را به دلیل افزایش سطح افزایش می دهد.  در نتیجه عوارض جانبی داروها با همان میزان تاثیرگذاری اما در حجم کوچک تر می تواند کاهش می یابد.