Untersuchung eines neuartigen selektiven lasergeschmolzenen

Forscher schlagen vor, eine neuartige selektiv geschmolzene Massivglasmasse (SLM-BMG) für Knieimplantate zu untersuchen. Die Motivation für diese Forschung ergibt sich aus der hohen Prävalenz von kniebezogenen Problemen wie Arthritis und Verletzungen, die oft eine vollständige Gelenkersatzoperation erfordern. Die vorliegende Studie zielt darauf ab, die Einschränkungen bestehender Implantatmaterialien durch die Erforschung der Verwendung von fortschrittlichen Materialien, bekannt als Massivgläser (BMGs) und deren Verbundwerkstoffe (BMGMC), für Knieimplantate anzugehen. BMGs bieten einzigartige Eigenschaften wie hohe Festigkeit, Elastizität, Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität, die sie für biomedizinische Anwendungen attraktiv machen. Es bestehen jedoch Herausforderungen im Zusammenhang mit der Entwicklung von zirkoniumbasierten BMGs speziell für Knieimplantate, einschließlich Größenbeschränkungen, sprödem Verhalten und langfristigen Bedenken hinsichtlich der Biosicherheit. Die vorgeschlagene Forschung zielt darauf ab, diese Herausforderungen durch verschiedene Ansätze zu überwinden, darunter die Zugabe geeigneter Elemente, teilweise Kristallisation amorpher Materialien und die Verwendung neuer Fertigungstechniken wie selektives Laserschmelzen (SLM). Die wissenschaftlichen Ziele dieses Vorschlags bestehen darin, die Herstellung von metallischen Glas-Knieimplantaten mithilfe von SLM zu bewerten, ihre mechanischen Eigenschaften, Korrosions- und Tribokorrosionsverhalten zu untersuchen und ihr Potenzial als langlebige und kostengünstige lasttragende Implantate zu bewerten. Die Forschung konzentriert sich auch auf die Entwicklung von Ni-freien Zr-Nb-Al-Ti-(Cu/Ag) und Zr-Nb-Al-Fe-(Cu/Ag) metallischen Gläsern mit verbesserter Biokompatibilität und Verschleißfestigkeit, um Revisionsoperationen zu reduzieren. Die vorgeschlagene Methodik umfasst die Auswahl geeigneter Legierungssysteme, die Herstellung von amorphen Pulvern durch Gasvermahlung, die Durchführung von SLM-Experimenten zur Herstellung von BMGs und die Charakterisierung der Proben mithilfe verschiedener Techniken wie Röntgenbeugung, Mikroskopie undthermischerAnalyse. DieBiokompatibilität,Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und mechanisches Verhalten der hergestellten BMGs werden umfassend untersucht. Darüber hinaus umfasst die Forschung die Herstellung und Charakterisierung von Massivglas- Nanokristallinverbundwerkstoffen. Diese Methodik basiert auf dem bestehenden Wissen in den Bereichen Biomaterialien und additives Fertigen und wird voraussichtlich zur Entwicklung hochwertiger Knieimplantate aus Metallglas beitragen. Die interdisziplinäre Natur des Projekts, die Zusammenarbeit mit renommierten Forschungseinrichtungen