پژوهشگران دانشگاه صنعتی اصفهان با همکاری محقق ایرانی یکی از دانشگاه‌های آمریکا، با بهره‌گیری از روشی ارزان، نانوپودری سرامیکی سنتز کرده‌اند. کاربرد این نانوپودر در تولید ایمپلنت‌های دندانی و استخوانی خواهد بود.
سنتز نانوپودر سرامیکی مورد استفاده در ایمپلنت‌های استخوانی و دندانی
سرامیک‌های زیستی یا بیوسرامیک‌ها، دسته‌ای از مواد سخت هستند که کاربرد گسترده‌ای در حوزه‌ی پزشکی و مهندسی بافت دارند. تولید این مواد در مقیاس‌های نانومتری کارایی آن‌ها را افزایش می‌دهد. روش‌های مختلفی را می‌توان جهت تولید این نانوذرات به کار گرفت. در این میان روش سنتز احتراقی یکی از مهم‌ترین روش‌های ساخت سرامیک‌های پیشرفته محسوب می‌گردد که دهه‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. امروزه تحقیقات بسیاری به‌منظور افزایش کارایی و کاهش هزینه‌ی تولید نانوذرات به روش سنتز احتراقی در حال انجام است.
مهندس سرور صادق زاده با تأکید بر این موضوع که روش به کار گرفته شده در این طرح یک روش آسان و ارزان است، افزود: «هدف از تحقیق حاضر، سنتز نانوذرات سرامیکی با مورفولوژی یکنواخت و خلوص بالا با بهره‌گیری از روش سنتز احتراقی محلول بوده است.»
وی در رابطه با مزایای روش مورد استفاده و خواص نانوذرات تولید شده در این طرح گفت: «استفاده از روش سنتز احتراقی محلول در تولید نانوذرات سرامیکی موجب کاهش هزینه‌ی کلی فرایند سنتز نانوذرات شده است. همچنین، این نانوذرات عملکرد مکانیکی و زیستی بالایی را به دلیل مورفولوژی یکنواخت کرمی شکل و ابعاد کمتر از ۴۰ نانومتر به نمایش می‌گذارند.»
مواد نانوساختار به دلیل ساختمان منحصربه‌فردشان رفتار مکانیکی، فیزیکی و بعضاً زیستی متفاوتی نسبت به مواد غیر نانویی از خود بروز می‌دهند. ابعاد نانویی سرامیک‌های زیستی بهبود واکنش‌های جذب و رشد سلولی را نیز در پی دارد. همچنین این موضوع موجب بهبود عملکرد سلول‌های استخوان‌ساز و رسوب‌گذاری ماده‌ی معدنی کلسیم در تقابل با سلول‌های استخوان‌ساز و پروتئین‌ها شده و عمر ایمپلنت را در بدن افزایش می‌دهد. این مواد به دلیل برخورداری از نسبت سطح به حجم بالا نسبت به مواد معمولی، پیوند ایمپلنت با بافت استخوانی اطرافش را بهبود می‌بخشد.»
به گفته‌ی صادق زاده، در این طرح نانوذرات سرامیکی هاردیستونیت با استفاده از روش سل- ژل احتراقی محلول سنتز شده و اثر پارامترهای فرایند از قبیل دما و غلظت ساکاروز بر روی خلوص، ابعاد و مورفولوژی نانوذرات مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا دما و غلظت بهینه‌ی ساکاروز تعیین شده و نانوذرات حاصله به‌وسیله‌ی روش پراش اشعه‌ی ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری مشخصه یابی شده‌اند.
بر اساس بررسی‌های صورت گرفته، نسبت مولی بهینه‌ی ساکاروز به یون فلزی دو به یک و دمای بهینه‌ی تفجوشی ۱۰۵۰ درجه‌ی سانتی‌گراد بوده است.
صادق زاده در پایان ابراز امیدواری کرد که این نانوپودر در آینده تجاری‌سازی شده و در مقیاس صنعتی تولید گردد.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های مهندس سرور صادق زاده- دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی اصفهان- دکتر رحمت‌الله عمادی – عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان- و دکتر فریبرز توانگریان- عضو هیأت علمی دانشگاه penn state Harrisburg آمریکا- است. نتایج این کار در مجله‌ی Ceramics International (جلد ۴۲، شماره‌ی ۱۳، سال ۲۰۱۶، صفحات ۱۴۶۵۶ تا ۱۴۶۶۰) به چاپ رسیده است.
