Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Long-term mechanical testing of multifunctional composite fixation miniplates

Gryń Karol

Engineering of Biomaterials

|

2020

|

Vol. 23, no. 157

20--25

EN

This paper presents the analysis and comparison of the results of mechanical testing of dumbbell-shaped specimens and multifunctional fixation miniplates made via injection forming. Three types of materials were used: a) polylactic acid; b) a composite made of a polylactic acid matrix modified with tricalcium phosphate β-TCP; c) a composite made of a polylactic acid matrix modified with a mixture of bioceramic powders of tricalcium phosphate β-TCP and hydroxyapatite HAp. All the samples were stored in normal conditions, no special treatment was applied. Tests were conducted right after samples were prepared and they were repeated two and four years after preparation. The values of basic mechanical parameters and stress-strain curves were recorded and analyzed. The attention was focused on changes in time of tensile strength and stiffness of materials and implants. It was discovered that having been stored for four years in the open air, without sunlight, with no hermetic sealing, and no sterilization, all the materials (PL38, PL38/TCP, PL38/TCP/HAp) showed slight changes in mechanical characteristics when compared to the data of the initial samples tested after fabrication. These changes were not critical and did not adversely affect either tensile strength or Young’s modulus of the implants. All the analyzed miniplates maintained their mechanical properties at an acceptable level, fulfilling requirements for fixation devices for osteosynthesis. Therefore, it was proposed that the expiry date of these implants can be indirectly determined, based on long-term mechanical testing.

2

Wielofunkcyjne nanokompozyty magnetytu : wytwarzanie, właściwości i zastosowania

Dzido G., Markowski P., Jarzębski A. B.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 2

147-153

PL

Dokonano przeglądu literatury dotyczącej metod wytwarzania, właściwości i zastosowania wielofunkcyjnych połączeń nanokompozytowych, których jednym ze składników jest Fe₃O₄.

EN

A review, with 68 refs., of methods for manufg., properties, as well as medical and industrial applications of multifunctional Fe₃O₄-contg. nanocomposite materials.

3

Development of active composite aerofoil for assessment of novel flow control concepts

Koschichow R., Holeczek K., Koschichow D., Rüdiger F., Kostka P., Langkamp A., Fröhlich J., Modler N.

Composites Theory and Practice

|

2015

|

R. 15, nr 3

146--151

EN

In this paper, an investigation of the dynamic effects of the low-amplitude, high-frequency excitation of a composite aerofoil by means of integrated actuators on the flow is presented. For this purpose, a well-established elastic NACA 64-418 profile was manufactured from a glass fibre reinforced epoxy resin with integrated active elements. The modal properties of the profile were optimized during the design process in such a way that the spatial distribution of nodes and antinodes of the profile is potentially advantageous for the influence of the flow behaviour around the profile. Additionally, the respective eigenfrequency of the profile should be high enough to efficiently influence the flow. The first numerical and experimental results confirm that the aimed modal properties could be obtained. The optimized profile design has been implemented in the resin transfer moulding manufacturing process and selected low-profile actuating elements were applied after fibre-reinforced plastics consolidation on the inner surface of the NACA profile. The applicability of the proposed flow control approach will be evaluated in detail in a specially developed flow channel in further investigations.

PL

W pracy przedstawiono badania dynamicznego wpływu niskoamplitudowego, wysokoczęstotliwościowego pobudzenia za pomocą zintegrowanych w kompozytowy profil lotniczy elementów wykonawczych na opływające profil medium. W tym celu dobrze poznane profile typu NACA 64-418 zostały wytworzone z materiału kompozytowego na bazie żywicy epoksydowej wzmocnionej włóknami szklanych i wyposażone w zintegrowane elementy wykonawcze. Parametry modalne profili zoptymalizowano w procesie projektowania w taki sposób, iż przestrzenne rozmieszczenie węzłów i strzałek profilu ma potencjalnie korzystny wpływ na opływające go medium. Dodatkowo, odpowiadająca tej postaci częstotliwość własna profilu musi być wystarczająco wysoka, aby efektywnie wpływać na przepływ. Pierwsze numeryczne i eksperymentalne wyniki potwierdzają możliwość uzyskania zamierzonych parametrów modalnych. Do wytworzenia zoptymalizowanej konstrukcji profilu wykorzystano technologię RTM (ang. Resin Transfer Moulding). Po skonsolidowaniu profilu wybrane cienkie elementy wykonawcze zostały zaaplikowane na wewnętrznej powierzchni profilu NACA. Możliwość zastosowania proponowanego podejścia do kontroli przepływu medium będzie określana szczegółowo w dalszych badaniach w specjalnie skonstruowanym kanale przepływowym.

4

Kompozyty alginianowe - nośniki substancji bioaktywnych badania wstępne

Stodolak E., Błażewicz M.

Kompozyty

|

2008

|

R. 8, nr 4

375-378

PL

Alginiany stosowane są w bioinżynierii medycznej od wielu lat. Niniejsza praca poświęcona jest kompozytowym materiałom biopolimerowy otrzymywanym na bazie soli alginowych. Wytworzono trzy rodzaje kompozytów, których matrycę stanowiła sól alginianu sodu (NaAlg), natomiast fazą zdyspergowaną były materiały ceramiczne. W celu modyfikacji matrycy zastosowano trzy rodzaje dodatków: nanometryczny hydroksyapatyt (nHAp), nanometryczną krzemionkę (nSiO2) lub bioaktywne szkło (BG) o rozmiarach ziaren rzędu < 5 žm. Wyjściową mieszaninę złożoną z biopolimerowej osnowy (NaAlg) i zdyspergowanej fazy ceramicznej (3% wag.) zestalano w roztworze soli nieorganicznej (CaCl2). W wyniku reakcji chemicznej (wymiana jonowa Na+ na Ca2+) otrzymano materiały kompozytowe, w których matrycą dla cząstek ceramicznych była sól alginianu wapnia. Określono stopień skurczu materiałów kompozytowych Ca(Alg)2/nHAp, Ca(Alg)2/nSiO2, Ca(Alg)2/BG otrzymanych w postaci kul. Materiałem odniesienia były sfery z alginianu wapnia pozbawione dodatku. Stwierdzono, że stopień dyspersji modyfikatora w osnowie biopolimerowej (SEM/EDS) zależy nie tylko od rozdrobnienia materiału, ale przede wszystkim od powinowactwa chemicznego modyfikatora do osnowy kompozytu. Materiały kompozytowe poddano także badaniom trwałości, określając wpływ mediów immersyjnych (woda, PBS, płyn Ringera) na ich zachowanie się w środowisku in vitro. Stopień degradacji określano na podstawie zmian pH medium, a także na podstawie obserwacji mikroskopowych powierzchni kompozytów (SEM/EDS). Powyższe badania wykazały, że zastosowane materiały ceramiczne stanowić mogą źródło substancji bioaktywnych stymulujących regenerację tkanki kostnej.

EN

For many years alginates have been used in biomedical engineering. This study is devoted to biopolymeric composite materials based on alginate salts. Three kinds of composite materials were produced and characterised. Dispersed phase consisted of ceramic materials such as: nano-hydroxyapatite (nHAp), nano-silica (nSiO2) or bioglass (BG). The composite matrix was sodium alginate solution consolidated in inorganic salt solution (CaCl2). In effect of chemical reactions, ion exchange followed by gelling, composite materials Ca(Alg)2/nHAp, Ca(Alg)2/nSiO2, Ca(Alg)2/BG were obtained. The alginate spheres were made from the bio-polymer powder (NovaMatrix-Biopolymer, Norway) containing 60+65% of G monomer. The formation of the spheres was realised by dropping in the sodium alginate solution into a gelling bath with 3% CaCl2 solution. The biopolymer matrix (NaAlg) was modified with: 3% wt. nanohydroxyapatite (AGH-UST, Department of Advanced Ceramics), 3% wt. colloidal silica (nSiO2), 3% wt. bioglass (AGH-UST, Department of Glass and Amorphous Coatings Technology). Spheres without modifying agent were used as the reference material. Surface of the composite spheres and their shrinkage was investigated using stereoscope microscope. Microstructural features of composites beads were observed under scanning electron microscope. Dispersion of ceramic particles in the biopolimer matrix were investigated. All samples Ca(Alg)2/nHAp, Ca(Alg)2/n-SiO2, Ca(Alg)2/BG were tested in vitro condition (incubated in water, at 37° C/30 days). Curves of changing pH immersion medium were the same in all types of samples. Result of investigation shown that degradation time of the investigated composite materials is different, and depends on a presence of Na+, K+, and Cl ions. Their durability decreases in the following order of immersing medium: PBS›Ringer solution›water. Dispersion of the modyfing particles depends on their chemical characteristics and size. The best dispersion was achieved in case of n-HAp particles, and the worst in case of BG. The alginate spheres may be an effective carrier of bioactive substances, such as nHAp, n-SiO2, BG, which are released during their degradation and can increase reconstruction and regeneration rates of the damaged tissue.