氧化锆和碳纳米管假体可以使用150年

目前的人体假体寿命不超过10-15年。在此之后,必须重复该操作以更换假体。这通常是有问题的,因为一般来说,是老年人使用该程序。

来自巴斯克市Donostia-San Sebastián的研究人员Nere Garmendia刚刚发表了她的博士论文,这可能意味着解决这个问题的第一步。据加门迪亚女士介绍,使用一种叫做氧化锆(Zr02)的陶瓷材料、碳纳米管和氧化锆的纳米颗粒,可以制造出一种寿命超过150年的假肢。欧洲杯猜球平台

博士论文题目为氧化锆与碳纳米管涂层的新型纳米复合材料的开发,用于骨科应用。Garmendia女士希望证明假体的老化和开裂是可以避免的。首先,碳纳米管被添加到氧化锆基体中,这一技术大大增强了氧化锆基体的电阻。以这种复合材料为基础,研究开始了。

研究人员加强了氧化锆基体和纳米管之间的连接,旨在改善负载的转移/分布。纳米管被氧化锆纳米颗粒包覆,为了实现这一点,纳米颗粒被加热到沸点以上(水热合成)。这种涂层起到了氧化锆基体和纳米管之间的桥梁作用。欧洲杯猜球平台

加门迪亚女士在她的论文中解释说,在纳米尺度上工作正是获得持久性假体的关键。在之前的一次微量氧化锆实验中,我们得出结论,这种材料在12年后会显著老化。然而,正如已经指出的,除了氧化锆基体,添加碳纳米管和氧化锆纳米颗粒涂层,材料不会老化——即使在150年后。欧洲杯猜球平台

最大可能密度

通过纳米管的包覆,Garmendia女士研究了从之前的工艺获得的复合材料的位移和分散能力,并寻找其合适的密度点。在此基础上,在石膏的帮助下,她完成了第一个紧凑的作品。

随后,Garmendia女士指定了每片涂层纳米管的数量,以便在工艺结束时达到最佳密度。据研究人员称,在纳米管中添加氧化锆纳米颗粒有助于材料的分散并降低其粘度,此外还有助于增加下一阶段和最欧洲杯猜球平台后一阶段的密度:合成阶段。合成是一种过程,特别用于陶瓷,以将材料从粉末转变为紧密的固体。为了达到最大的可能密度,不是任何数量都有用,因此,在合成之前,必须决定引入多少纳米管,当然,合成必须随后正确进行。

正如Garmendia女士计算的那样,如果想要获得最大的可能密度(98%),为了开始合成,其体积的1%必须是被涂层的纳米管。最后,材料必须在1300度的氩气中合成一小时;不多也不少。

来源:http://www.basqueresearch.com/

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