იცით თუ არა PLA ღია ხვრელის მასალის გამოყენებისა და მოდიფიკაციის შესახებ

პოლიმერული ფოროვანი მასალა არის პოლიმერული მასალა მრავალრიცხოვანი ფორებით, რომლებიც წარმოიქმნება პოლიმერულ მასალაში გაფანტული აირით.
ეს სპეციალური ფოროვანი სტრუქტურა ძალიან კარგია ხმის შთამნთქმელი მასალების გამოსაყენებლად, გამოყოფისა და ადსორბციისთვის, წამლის მდგრადი გამოთავისუფლებისთვის, ძვლის ხარაჩოსა და სხვა ველებისთვის.

ტრადიციული ფოროვანი მასალები, როგორიცაა პოლიპროპილენი და პოლიურეთანი, ადვილი არ არის დეგრადაცია და ნავთობის მიღება ნედლეულად, რაც გამოიწვევს გარემოს დაბინძურებას.
ამიტომ, ადამიანებმა დაიწყეს ბიოდეგრადირებადი ღია ხვრელების მასალების შესწავლა.

PLA ღია ხვრელის მასალის გამოყენება:

PLA ღია ხვრელების მასალას ასევე აქვს გარკვეული უარყოფითი მხარეები, რაც ზღუდავს მის გამოყენებას ღია ხვრელების მასალის სფეროში, როგორიცაა:

1. ხრაშუნა ტექსტურა, დაბალი ჭიმვის სიმტკიცე და პერფორირებული მასალის ელასტიურობის ნაკლებობა.
2. დეგრადაციის ნელი მაჩვენებელი.
თუ ორგანიზმში დიდი ხნის განმავლობაში რჩება წამლის სახით, შეიძლება გამოიწვიოს ანთება.
3. გადაწურეთ.
უჯრედებისადმი დაბალი მიდრეკილება, ხელოვნური ძვლის ან ხარაჩოში მომზადების შემთხვევაში, უჯრედები ძნელად შეიწოვება და მრავლდება.

PLA ღია ხვრელების მასალების ნაკლოვანებების გასაუმჯობესებლად, მიღებულ იქნა შერევა, შევსება, კოპოლიმერიზაცია და სხვა მეთოდები PLA ღია ხვრელების მასალების გასაუმჯობესებლად.
ქვემოთ მოცემულია PLA-ს რამდენიმე მოდიფიკაციის სქემა:

1.PLA/PCL შერევის მოდიფიკაცია
PCL, ან პოლიკაპროლაქტონი, ასევე არის ბიოდეგრადირებადი მასალა კარგი ბიოთავსებადობით, გამძლეობით და დაჭიმვის სიძლიერით.
PLA-სთან შერევამ შეიძლება ეფექტურად გააუმჯობესოს PLA-ს გამძლეობის დაჭიმვის ძალა.
მკვლევარებმა დაადგინეს, რომ თვისებები შეიძლება კონტროლდებოდეს PCL-სა და PLA-ს თანაფარდობის კონტროლით. როდესაც PLA-სა და PCL-ის მასის თანაფარდობა იყო 7:3, მასალის დაჭიმვის ძალა და მოდული უფრო მაღალი იყო.
თუმცა, სიმტკიცე მცირდება ფორების დიამეტრის მატებასთან ერთად.
PLA/PCL მასალა არატოქსიკურია და აქვს პოტენციური გამოყენება მცირე დიამეტრის სისხლძარღვთა ქსოვილებში.

2.PLA/PBAT ნაზავის მოდიფიკაცია

PBAT არის დეგრადირებადი მასალა, რომელსაც აქვს ალიფატური პოლიესტერის დეგრადაცია და არომატული პოლიესტერის სიმტკიცე. PLA-ს მტვრევადობა შეიძლება გაუმჯობესდეს PLA-სთან შერევის შემდეგ.

კვლევამ აჩვენა, რომ PBAT შემცველობის მატებასთან ერთად მცირდება ღია ხვრელების მასალის ფორიანობა (ფორიანობა ყველაზე მაღალია, როდესაც PBAT შემცველობა არის 20%) და იზრდება მოტეხილობის დრეკადობა.
საინტერესოა, რომ მიუხედავად იმისა, რომ PBAT-ის დამატება ამცირებს PLA-ს დაჭიმვის სიმტკიცეს, PLA-ს დაჭიმვის სიმტკიცე მაინც იზრდება, როდესაც იგი დამუშავებულია ღია ხვრელ მასალად.

3.PLA/PBS შერევის მოდიფიკაცია

PBS არის ბიოდეგრადირებადი მასალა, რომელსაც აქვს კარგი მექანიკური თვისებები, შესანიშნავი სითბოს წინააღმდეგობა, მოქნილობა და დამუშავების უნარი და ძალიან ახლოს არის PP და ABS მასალებთან.
PBS-ის PLA-სთან შერევამ შეიძლება გააუმჯობესოს PLA-ს მტვრევადობა და დამუშავების უნარი.
კვლევის მიხედვით, როდესაც PLA: PBS მასის თანაფარდობა იყო 8:2, ყოვლისმომცველი ეფექტი საუკეთესო იყო; თუ PBS ზედმეტად დაემატება, ღია ხვრელის მასალის ფორიანობა შემცირდება.

4.PLA/ BIOactive მინის (BG) შევსების მოდიფიკაცია

როგორც ბიოაქტიური მინის მასალა, BG ძირითადად შედგება სილიციუმის ნატრიუმის კალციუმის ფოსფორის ოქსიდისგან, რომელსაც შეუძლია გააუმჯობესოს PLA-ს მექანიკური თვისებები და ბიოაქტიურობა.

BG-ის შემცველობის მატებასთან ერთად, ღია ხვრელი მასალის დაჭიმვის მოდული გაიზარდა, მაგრამ შეკუმშვისას დაჭიმვის სიმტკიცე და დრეკადობა შემცირდა.
როდესაც BG შემცველობა არის 10%, ღია ხვრელების მასალის ფორიანობა ყველაზე მაღალია (87.3%).
როდესაც BG შემცველობა აღწევს 20% -ს, კომპოზიციის კომპრესიული ძალა ყველაზე მაღალია.
უფრო მეტიც, PLA/BG კომპოზიტურ ფოროვან მასალას შეუძლია ოსტეოიდური აპატიტის ფენის დეპონირება ზედაპირზე და შიგნით სიმულირებული სხეულის სითხეებში, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ძვლის რეგენერაცია. ამიტომ, PLA/BG-ს აქვს ძვლის ტრანსპლანტაციის მასალებში გამოყენების პოტენციალი.