فراوری کامپوزیت زیستی به سختی آلومینیوم و استحکام استخوان
به گزارش وبلاگ شماره 3443 به نقل از نیواطلس، پژوهشگران دانشگاه ام آی تی ماده کامپوزیتی سازگار با محیط زیست فراوری نموده اند که به سختی آلومینیوم و استحکام استخوان است.
ماده اصلی این کامپوزیت، از جنس نانوبلورهای سلولزی موسوم به سی ان سی است. این مواد به وسیله فرآیندی به نام هیدرولیز اسید و با استفاده از از الیاف سلولزی که دیواره سلولی درختان را تشکیل می دهند به دست می آیند. سی ان سی ها در سطح نانو، سفت تر و قوی تر از کولار هستند و تصور می شد اگر به پلیمرهای موجود اضافه شوند، آنها را قوی تر نمایند.
با این حال، آنها فقط پیوندهای ضعیفی با مولکول های پلیمر ایجاد کردند. محققان ام آی تی برای برطرف این مسائل، ابتدا پودر سی ان سی تجاری موجود در بازار را با یک پلیمر مایع مصنوعی، مخلوط کردند و سپس از یک دستگاه مافوق صوت برای شکستن توده های سی ان سی استفاده کردند. با این کار تک تک نانوکریستال ها پیوندهای قوی با مولکول های پلیمر ایجاد کردند.
سپس مقداری از ژل به دست آمده به وسیله نازل یک چاپگر سه بعدی در قالب تعیین شده ریخته شد. در هر دو مورد، هنگامی که ژل خشک و منقبض شد، نتیجه نهایی محصول جامد سختی بود که از 60 تا 90 درصد سی ان سی تشکیل شده بود.
علاوه بر این، تعیین شد که کامپوزیت نهایی دارای ریزساختارهایی شبیه به آجر و ملات است و این ساختار با پوشش خرچنگ و بعضی از پوسته های بدن نرم تنان شباهت دارد. مقاومت در برابر توسعه ترک ها و استحکام بالا به مقدار استخوان و سخت تر بودن در مقایسه با آلیاژهای معمولی آلومینیوم از مزایای این محصول است.
محققان بعلاوه از این ماده یک مدل از دندان انسان در مقدار واقعی ساختند تا نشان دهند چگونه می توان روزی از آن برای فراوری ایمپلنت های دندان استفاده کرد. در این بین، دانشمندان در تلاشند تا مقدار انقباض کامپوزیت را با خشک شدن به حداقل برسانند. با این کار می توان خواص مکانیکی در مواد مبتنی بر پلیمر ایجاد کرد.
منبع: خبرگزاری مهر