|
پژوهشگران دانشگاه صنعتی اصفهان، به کمک نانوذرات فلوئورآپاتیت توانستند مشکل
خوردگی بالای آلیاژهای منیزیم در کاربردهای مهندسی بافت را حل کنند.
مهندس مهدی رضوی دانشجوی دوره‌ی دکتری بیومواد دانشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی
اصفهان، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد فناوری نانو گفت: «به‌تازگی، مواد بر پایه‌ی
منیزیم به‌خاطر داشتن خواص عالی نظیر استحکام و زیست‌سازگاری مناسب، برای کاربرد به‌عنوان
کاشتنی‌های فلزی زیست‌تخریب‌پذیر برای ترمیم عیوب بافت استخوان، پتانسیل خوبی از
خود نشان داده‌اند. البته مشکل آلیاژهای منیزیم سرعت خوردگی فوق‌العاده بالای آنها
است».
مهندس رضوی در ادامه ابراز داشت: «طراحی و آماده‌سازی نانوکامپوزیت‌های بر پایه‌ی
آلیاژ منیزیم می‌تواند راهی برای حل این مسئله باشد. اخیراً توجه ویژه‌ای روی
فلوئورآپاتیت (FA=Ca10(PO4)6F2) به‌دلیل
حلالیت کم و حضور آن در استخوان طبیعی و دندان، همچنین تأثیر مثبت یون فلوئورید در
رشد استخوان شده‌است. از طرفی یون فلوئورید به‌عنوان عاملی مناسب برای جوانه‌زنی
آپاتیت شناخته شده‌است. نتایج آزمون‌های آزمایشگاهی هم نشان داده‌است که نانوذرات
فلوئورآپاتیت دارای حل شوندگی کم، چسبندگی سلولی مناسب و فعالیت فسفاته خوبی هستند».
وی افزود: «بنابراین نانوذرات فلوئورآپاتیت، گزینه‌ی مناسبی به‌عنوان فاز تقویت
کننده برای تولید نانوکامپوزیت‌های پایه منیزیم (AZ91-FA) هستند. ما نیز در این
پژوهش به‌دنبال ساخت نانوکامپوزیت آلیاژ منیزیم-فلوئورآپاتیت بودیم».
پژوهشگر این طرح، برای تولید این نانوکامپوزیت از روش متالورژی پودر استفاده کرده‌است.
برای تهیه‌ی پودر آلیاژ منیزیم AZ91، هم از روش آسیاب‌کاری مکانیکی تحت اتمسفر
آرگون بهره گرفته‌است. وی نانوذرات فلوئورآپاتیت را به‌وسیله‌ی آمیزش هیدروکسید
کلسیم، پنتوکسید فسفر و فلوئورید کلسیم به کمک آسیاب پر انرژی تولید کرده‌است. در
نهایت هم پودرهای آلیاژ منیزیم و نانوفلوئورآپاتیت را به‌روش آسیاب‌کاری با هم
آمیخته و بعد از انجام فرایند فشار و تف‌جوشی، قرص‌هایی برای انجام آزمون‌های بعدی
تولید نموده‌است.
بررسی‌ها نشان می‌دهد که اضافه شدن نانوذرات فلوئورآپاتیت، تأثیر چشمگیری روی خواص
مکانیکی و رفتار خوردگی زیستی آلیاژ منیزیم AZ91 دارد. حضور نانوذرات فلوئورآپاتیت
در آلیاژ منیزیم AZ91 به‌عنوان تقویت کننده، باعث بهبود در استحکام تسلیم فشاری،
سختی و مدول الاستیک شده و کاهش در چقرمگی شکست را نیز به‌دنبال دارد. همچنین
نانوکامپوزیت آلیاژ منیزیم ـ فلوئورآپاتیت در مقایسه با آلیاژ منیزیم، مقاومت به
خوردگی بهتری را نشان می‌دهد.
مهندس رضوی در پایان گفت: «اضافه شدن نانوذرات فلوئورآپاتیت به‌عنوان تقویت کننده
به آلیاژ منیزیم AZ91 تشکیل آپاتیت شبه استخوانی را روی سطح بهبود و تسریع بخشیده‌است،
در نتیجه حفاظت بهتری را برای زمینه فراهم کرده‌است. همچنین از تشکیل آپاتیت شبه
استخوانی روی سطح، بهبود رشد استخوان در بدن در کاربردهای کلینیکی انتظار می‌رود».
جزئیات این پژوهش -که در قالب پایان‌نامه‌ی کارشناسی ارشد آقای مهدی رضوی با
راهنمایی دکتر محمدحسین فتحی(استاد دانشکده مواد) و دکتر محمود مرآتیان(استاد
دانشکده مواد) در دانشگاه صنعتی اصفهان انجام شده‌است- در مجله‌ی MATERIALS
CHARACTERIZATION (جلد ۶۱، صفحات ۱۳۶۳ تا ۱۳۷۰، سال ۲۰۱۰) منتشر شده‌است.
|
