بررسی رفتار مکانیکی نانوكامپوزيت پلی¬کاپرولاکتون-فلوئورآپاتیت در مهندسی بافت استخوان با استفاده از تئوری های میکرومکانیکی
نویسندگان
1 گروه مهندسی مکانیک، واحد خمینی شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، خمینی¬شهر، ایران
2 گروه مهندسی مکانیک، واحد خمینی شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، خمینی¬شهر، ایران
3 گروه مهندسی مکانیک، واحد خمینی شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، خمینی شهر، ایران
4 گروه مهندسی مواد، دانشکده¬ی فنی گلپایگان، گلپایگان، دانشگاه صنعتی اصفهان، ایران
doi
10.71753/ma.2025.1204222چکیده
در سالهای أخیر استفاده از نانو کامپوزیتهای پلیمری- سرامیکی برای ترمیم بافتهای آسیب دیده استخوانی افزایش یافته است. از آنجایی که بهدست آوردن خواص مکانیکی اینگونه داربستها با استفاده از روشهای آزمایشگاهی بسیار زمانبر و پرهزینه است، استفاده از روشهای تحلیلی و عددی به عنوان روش کمکی پیشنهاد شده است. در اين تحقيق خواص مكانيكي نانوكامپوزيت زمينه پلیکاپرولاکتون پر شده با ذرات نانو - فلوئورآپاتیت با روش تحلیلی مورد بررسي قرار گرفته است. نانوکامپوزیت پلیکاپرولاکتون با (10، 20، 30 درصد وزنی) فلوئورآپاتیت توليد شده و براي بررسي خواص مكانيكي تحت آزمون كشش قرار گرفتند .نتايج آزمون کشش نشان داد، مدول یانگ برای نمونه خالص 215 مگاپاسکال و برای نمونههای کامپوزیتی (10، 20 و 30 درصد وزنی) بترتیب 540، 600 و 580 مگاپاسکال بدست آمد. در نتیجه با افزايش درصد نانوپودر فلوئورآپاتیت، مدول يانگ نانوكامپوزيتها نسبت به نمونه پليمري خالص افزایش چشمگیری داشت. مقایسه روابط تئوری پیشبینی مدول الاستیک با نتایج تجربی نشان داد که تئوریهای قانون مخلوطها، موری – تاناکا، دیوی ، راماکریشنان – آروناچالام اختلاف بسیار زیادی در مقایسه با نتایج تجربی داشتند اما مدل هالپین- سای با اختلاف 13 درصدی نزدیکترین نتایج را دارد.
