Bioabsorberbar metallisk glas

Bioresorberbart metallisk glas er en form for amorft metal, som er baseret på Mg-Zn-Ca ternære system. Kun indeholder elementer, som allerede findes i menneskekroppen, nemlig Mg, Zn og Ca, disse amorfe legeringer er en særlig type af bionedbrydeligt metal.

Historie

Den første rapporterede metallisk glas var en legering produceres på Caltech ved W. Klement, Willens og Duwez i 1960. Dette og andre tidlige glasdannende legeringer havde skal køles meget hurtigt for at undgå krystallisering. En vigtig konsekvens af dette var, at metalglasser kun kunne produceres i et begrænset antal former, hvori en eller flere dimensioner var lille, så at varmen kunne udvindes hurtigt nok til at opnå de nødvendige afkølingshastigheder. Som følge heraf blev metalliske glas prøver begrænset til tykkelser på mindre end et hundrede mikrometer.

Mg-Zn-Ca baserede metalliske briller er en relativt ny gruppe af amorfe metaller, der besidder kommercielle og tekniske fordele i forhold tidlige kompositioner. Gu og medarbejdere producerede den første Mg-Zn-Ca BMG i 2005, rapportering høj glas danner evne, høj styrke og vigtigst enestående plasticitet. Denne lanthanide-fri, Mg-baserede glas tiltrak umiddelbar interesse på grund af sin lave massefylde og omkostninger, og især på grund af sin ukarakteristisk høje duktilitet. Denne egenskab var uventet for sådanne sammensætninger, som udgør findes at være af relativt lav Poisson-forhold, og dermed bidrager lidt til den iboende plasticitet af glasset. Denne usandsynlige aktiv blev grebet af Li i 2008, der gjorde brug af Poisson forholdet princip og øget Mg-indhold på bekostning af Zn for yderligere at forbedre plasticitet. Yderligere forbedringer blev opnået ved trinvis tilsætning af Ca til Mg72Zn28 binære præparat, der producerer talrige ternære legeringer langs 350 ° C isotermen af ​​Mg-Zn-Ca-system.

Ternære Ca-Mg-Zn metalglasser blev også opdaget i 2005. I lighed med den Mg-Zn-Ca, disse to amorfe legeringer er både bioresorberbare metalglasser og er baseret på den samme Mg-Zn-Ca ternære system. Elementerne vises i rækkefølge efter faldende atomare koncentration. Derfor sondringen mellem disse to metalliske briller ligger i deres mest dominerende element, nemlig Ca og Mg. Disse Ca-baserede bulk-glasagtige legeringer havde sammensætninger af Ca55Mg15 + XZn30-X, Ca60Mg10 + YZn30 Y, og Ca55 + ZMg25-ZZn20, hvor X = 0, 5 og 10; Y = 0, 5, 7,5, 10 og 15; og Z = 0, 5, 7,5, 10 og 15. Kritiske støbning tykkelser på op til 10 mm blev opnået.

Egenskaber

I modsætning til traditionelle stål eller titan, dette materiale opløses i organismer med en hastighed på ca. 1 millimeter per måned og erstattes med knoglevæv. Denne hastighed kan justeres ved at variere indholdet af zink.

Amorfe Ca65Zn20Mg15 legering udviser ekstremt dårlig korrosionsbestandighed. Wang et al. rapporterede, at den nævnte amorfe legering helt opløst senest efter 3 timers eksponering i biocorrosion miljø. I statisk destilleret vand ved stuetemperatur, Dahlman et al. også rapporteret destruktive korrosion reaktioner af samme materiale, nedbrydes til en flerfaset pulver.

Ca-BMGs med højere Zn indhold som rapporteret af Cao et al. viste et elasticitetsmodul i området 35-46 GPa og en hårdhed på 0,7-1,4 GPa.

Seneste udvikling

Metalliske briller baseret på Mg-Zn-Ca ternære legering systemet kun bestå af de elementer, som allerede findes inde i den menneskelige krop. Som sådan er det blevet udforsket som en potentiel bioresorberbar biomateriale til brug i ortopædiske applikationer.

  0   0
Forrige artikel Ashley Slot
Næste artikel Bernard B. Fall

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha