بررسی ریزساختاری و خواص مکانیکی داربست پایه زیرکونیا تقویت شده با گرافن

امروزه، استفاده از داربست های سرامیکی با توجه به خواص زیستی و مکانیکی آن، برای ترمیم بافت های آسیب دیده، به عنوان یک نگهدارنده پایا، مورد توجه قرار گرفته است. داربست های استخوانی باید علاوه بر زیست سازگاری مطلوب، خواص زیستی و مکانیکی نزدیک به استخوان را دارا باشند؛ به همین علت از مهمترین چالش های آن دستیابی به یک ساختار با خواص مکانیکی نزدیک به بافت طبیعی استخوان در کنار زیست سازگاری مطلوب می باشد. در این حوزه، زیرکونیا با خواص زیست سازگاری مطلوب وخواص مکانیکی قابل قبول، مورد استفاده قرار گرفته است. اگر چه متغیرهایی همچون، عملیات حرارتی تف جوشی کامل، توزیع مناسب پودر مبتنی بر قطر ذرات، نحوه خروج حلال و عدم باقی ماندن تخلخل همواره خواص مکانیکی این داربست ها را تحت تاثیر قرار داده است. در این پژوهش، نانوصفحات گرافن با استفاده از روش هامر اصلاح شده تولید و با درصدهای وزنی مختلف به پودر زیرکونیایی اضافه شد؛ نتایج نشان می دهد در حین فرآیند خردایش مکانیکی، اکسیدگرافن احیا شده تولید و می توان خواص مکانیکی داربست زیرکونیایی را بیش از ۶ برابر افزایش داد. چاپ، با استفاده از روش پرش حلال و عملیات حرارتی داربست نانوکامپوزیتی، در دمای ۱۳۵۰ درجه سانتیگراد به مدت ۴ ساعت، برای انجام تف جوشی کامل، انجام شد. نتایج میکروسکوپالکترونی روبشی، SEM و آزمون تنش فشاری مینیاتوری نشان می دهد استفاده از نانوصفحات گرافن می تواند، باعث تقویت خواص قابل توجهی در داربست های زیرکونیایی شود.

Keywords:

زیرکونیا , گرافن , داربست , چاپگر سه بعدی , خواص مکانیکی