تولید نانوپوشش های مقاوم به خوردگی برای بهبود خواص ایمپلنتهای فلزی

29 شهریور 1394

پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی نجف آباد نانوپوششی تولید کرده اند که با قرار گرفتن بر روی ایمپلنتهای فلزی قادر به از بین بردن عیوب آنها جهت استفاده بدون عوارض در بدن انسان است.

به گزارش روابط عمومی واحد نجف آباد مجید عبداللهی با بیان اینکه امروزه استفاده از ایمپلنتهای فلزی مانند تیتانیم و آلیاژهای آن در بدن انسان به شدت رو به افزایش است، گفت: این فلزوآلیاژ های آن مقاومت به خوردگی نه چندان مطلوب در بدن انسان، عدم سازگاری نه چندان مطلوب با بدن انسان، تولید بافتهای آواسکولار که منجر به عدم خون رسانی به سلولهای استخوان دارند و همچنین عدم اتصال مناسب با استخوان و بافتهای بدن انسان منجر شده تا یک چالش بزرگ در این زمینه برای آلیاژهای فلزی پیدا شود، به همین خاطر استفاده از پوشش های ترمیمی و سازگار با بافتهای بدن، که خواص ایمپلنتهای فلزی را بهبود بخشد، کاملا ضروری به نظر می رسد. با اینحال ساخت پوششهای با شرایط مطلوب و همچنین روش اعمال این پوشش ها بر روی آلیاژهای فلزی بسیار مشکل و در عین حال حساس به شرایط محیط است. بنابراین انتخاب نوع پوشش، انتخاب پارامترهای فرآیند و انتخاب روش اعمال پوشش بسیار حائز اهمیت هستند.

مدرس دانشگاه آزاد نجف آباد با بیان اینکه در این طرح نیاز بود تا نانوپوششی بوجود آوریم که هم خواص مکانیکی مناسب داشته باشد و هم با بدن انسان یک زیست سازگاری مناسب داشته باشد، خاطر نشان کرد که به همین منظور از نانوذرات هیدروکسی آپاتیت به عنوان یک ماده زیست سازگار توانمند و همچنین ماده‌ای سرامیکی دایوپساید(diopside) به عنوان ماده ای با خواص مکانیکی مطلوب بهره گرفته شد. نانوکامپوزتی حاصله که از خواص مکانیکی مطلوب، زیست سازگاری، پایداری شیمیایی، مقاومت به خوردگی و سایش بالا برخوردار است می تواند به عنوان یک پوشش منحصر به فرد در صنایع اورتوپدی به کار رود.

وی با اشاره به اینکه یکی از مشکلات عمده در این زمینه، اعمال نانوپوشش ها بر روی ایمپلنتهای فلزی است عنوان کرد: «اتصال نانوپوشش به فلز، عدم ایجاد ترک های سطحی در جریان اعمال پوشش و همچنین زبری سطح پایین از جمله مسائلی است که بایست در هنگام اعمال پوشش به دقت آنها را لحاظ نمود». به همین خاطر روش الکتروفورتیک با پارامترهای بهینه شده جهت اعمال پوشش مورد استفاده قرار گرفت.

عبدالهی اظهار داشت: در بررسی نتایج مشخص شد که با افزایش مقدار دایوپساید به زمینه‌ی‌ هیدروکسی آپاتیت تا 30 درصد وزنی، و بعد از عملیات تف جوشی دو مرحله ای، اندازه‌ دانه ی نهایی کامپوزیت و همچنین توزیع اندازه ذرات در آن به طرز چشمگیری کاهش می‌یابد. این پدپده‌ی از این نظر حائز اهمیت است که برای اعمال پوشش نانوکامپوزیتی با استفاده از روش الکتروفورتیک بر روی فلز، بهترین شرایط، زمانی رخ می‌دهد که توزیع اندازه ذرات کم باشد.

وی همچنین خاطر نشان کرد که اگر 30 درصد دایوپساید در زمینه هیدروکسی آپاتیت تزریق گردد و با همان پارامترهای الکتروفورتیک بهینه شده، پوشش اعمال گردد، مقاومت به سایش بسیار مناسب برای پوشش حاصل می گردد و در نتیجه از واکنشهای التهابی فلزات درون بدن کاسته می شود که در تحقیق مذکور، تست مقاومت به سایش بر اساس تنش هرتز این مساله را اثبات نمود. پایداری شیمیایی پوشش کامپوزتی حاصله از جمله موارد دیگری بود که با نمودارهای انحال در پژوهش مذکور مورد بررسی قرار گفت و نتایج مثبت آن حاکی از تولید یک پوشش با پایداری شیمیایی بالا بود.

نتایج این کار تحقیقاتی در مجله‌ی Ceramics International (جلد 41، شماره 9، سال 2015، صفحات 12355 تا 12363) به چاپ رسیده است و مجید عبداللهی، امیرسالار خندان و ابراهیم کرمیان در انجام آن همکاری داشته‌اند.

1395© حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به اداره کل روابط عمومی دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد بوده و بازنشر مطالب آن فقط با ذکر منبع مجاز است.

ما از کوکی ها برای بهبود وب سایت استفاده می کنیم. برای مشاهده اطلاعات بیشتر مراجعه کنید به سیاست کوکی ها. من در سایت از کوکی ها استفاده می کنم. قبول کردن