Договор № КП-06-Рила/4 от 2025 г.

Заглавие на проекта: Интелигентен биосъвместим текстил базиран на фоточувствителни прежди от електропредени нановлакна
Project title: Smart biocompatible fabric based on photoresponsive electrospun nanofibrous yarns

Ръководител на научния колектив: проф. д-р Диляна Господинова
Coordinator of the research team: Prof. Dilyana Gospodinova, PhD

Партньорска организация от държавата-партньор: École Nationale Supérieure des Arts et Industries Textiles ENSAIT, Roubaix, France с ръководител Prof. Fabien Salaün (link: ENSAIT – Ecole Nationale Supérieure des Arts et Industries Textile)
Partner organization in the partner country: Ecole Nationale Supérieure des Arts et Industries Textiles (ENSAIT), Roubaix, France with a coordinator of the partner organization Prof. Fabien Salaün (link: ENSAIT – Ecole Nationale Supérieure des Arts et Industries Textile)

Приложенията на нанотехнологиите и производството на нановлакна имат все по-голямо значение за разработването на функционални текстилни материали. Благодарение на голямата си специфична повърхност, висока порьозност и възможността за използване на различни полимери, нановлакнестите повърхности намират приложение във филтриране, сензори, композитни материали и медицински текстил. Електроовлакняването се утвърждава като предпочитан метод за производство на нановлакна поради своята достъпност, ниска цена и гъвкавост. Чрез добавяне на активни вещества в полимерната матрица нановлакната могат да придобият допълнителни функционални свойства, което разширява индустриалните им приложения.
Основната цел на проекта е разработването на фоточувствителни, интелигентни и биосъвместими текстилни материали, които проявяват индуцирана от светлина механична деформация, позволяваща контролирано доставяне на активни субстанции за биомедицински приложения. Нановлакната превъзхождат микрофибрите по отношение на повърхностни, механични и биологични свойства, а комбинирането на електроовлакняване с традиционни текстилни техники открива нови възможности за създаване на иновативни биотекстили.
Основно предизвикателство е подобряването на механичните свойства на електроовлакнените прежди, за да бъдат съвместими с конвенционалните текстилни процеси. Това изисква оптимизиране на процеса на електроовлакняване и състава на полимерния разтвор. Втората задача е разработването на формула с подходящи реологични свойства за високопроизводствено получаване на нановлакна с контролирана структура и фотомеханични характеристики, подходящи за биомедицински приложения.

Abstract of the project:
Applications of nanotechnology and nanofiber production are increasingly important for the development of functional textile materials. Owing to their large surface area, high porosity, and ability to incorporate various polymers, nanofibrous surfaces are widely applicable in filtration, sensors, composites, and medical textiles. Electrospinning is regarded as the most preferred nanofiber fabrication method due to its simplicity, cost-effectiveness, and versatility. The incorporation of active substances into the polymer matrix further enhances the functional and industrial potential of nanofibrous materials.
The main objective of this project is to develop a novel class of biocompatible, photosensitive smart textiles exhibiting light-induced mechanical deformation accompanied by color change, enabling controlled delivery of active substances for biomedical applications. Nanofibers outperform microfibers in terms of surface effects and optical, mechanical, and biological properties, while the combination of electrospinning with conventional textile techniques opens new possibilities for advanced biotextiles.
A key challenge is the insufficient mechanical performance of electrospun fibers, which limits their compatibility with traditional textile processes. Therefore, the electrospinning process and polymer solution composition must be optimized to improve yarn structure, mechanical properties, and processing stability. A secondary objective is to develop a formulation with suitable rheological properties for high-throughput production of nanofibers with controlled architectures—such as aligned, twisted, or layered structures—incorporating diarylethene-based compounds for photomechanical behavior and Pickering-stabilized emulsions for biotextile drug delivery systems.