Akıllı polimerden biyokompozit malzeme tasarımı ve 3 boyutlu yazıcıda kullanımı
Smart polymer biocomposite material design and use in 3D printing
- Tez No: 884730
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHTAP MURATOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 307
Özet
Biyomalzemeler, insan vücudundaki canlı dokuların işlevlerini yerine getirmek ya da desteklemek amacıyla kullanılan doğal ya da sentetik malzemelerdir. Bu biyomalzemelerden biri olan hidroksiapatit, doğal kemiğe benzerliği dolayısıyla ortopedik implantlarda yaygın bir şekilde kullanılmıştır. Fakat hidroksiapatitin klinik uygulamaları kırılganlığı nedeniyle sınırlanmaktadır. Bu nedenle mevcut biyomalzemelerin mekanik, biyouyumluluk ve biyobozunurluk özelliklerini geliştirmek için kompozit malzemelere ihtiyaç duyulmaktadır. Ayrıca 3 boyutlu baskılama yöntemi ile iskele üretimi veya hidrotermal yöntem ile nano biyokompozit malzeme üretimi gibi yenilikçi yöntemler, son zamanlarda giderek önemini arttırmıştır. Bu çalışma iki aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada piyasada uygun fiyatlarda bulanan, tescilli olmayan, açık kodlu ve birtakım değişiklikler yapılmasına olanak tanıyan bir 3 boyutlu yazıcı satın alındı ve bu yazıcı pellet ekstrüder sistemine sahip bir 3 boyutlu yazıcıya dönüştürüldü. İkinci aşamada ise hidroksiapatit, kitosan ve perlit nano tozlar üretilerek, hidrotermal yöntem ile hidroksiapatit-perlit, kitosanperlit ve hidroksiapatit-kitosan-perlit nano biyokompozitlerin sentezi gerçekleştirildi. Daha sonra bu nano biyokompozitler polilaktik asit (PLA) 'e ilave edilerek biyopolimer kompozitler üretildi. Elde edilen biyokompozitlerin SEM, EDS, XRD, FTIR ve Zeta Partikül analizleri ile karakterizasyonu incelenmiştir. Son olarak DSC ve çekme testi analizleri ile biyopolimer kompozitlerin şekil hafıza özellikleri ve mekanik özellikleri analiz edilerek, 3 boyutlu yazıcıda baskılanma parametreleri incelendi. Sonuç olarak biyokompozitler başarılı bir şekilde sentezlenmiştir. Ayrıca biyopolimer kompozitlerin üç boyutlu baskılaması sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Biomaterials are natural or synthetic materials used to fulfill or support the functions of living tissues in the human body. Hydroxyapatite, one of these biomaterials, has been widely used in orthopedic implants due to its similarity to natural bone. However, clinical applications of hydroxyapatite are limited by its brittleness. Therefore, composite materials are needed to improve the mechanical, biocompatibility and biodegradability properties of existing biomaterials. In addition, innovative methods such as scaffold production with 3D printing method or nano biocomposite material production with hydrothermal method have increased their importance recently. This study consists of two stages. In the first stage, a non-proprietary, open-code 3D printer that was available on the market at affordable prices and allowed for some modifications was purchased, and this printer was converted into a 3D printer with a pellet extruder system. In the second stage, hydroxyapatite, chitosan and perlite nano powders were produced and the synthesis of hydroxyapatite-perlite, chitosan-perlite and hydroxyapatite-chitosan-perlite nano biocomposites was carried out by the hydrothermal method. Then, these nano biocomposites were added to polylactic acid (PLA) to produce biopolymer composites. Characterization of biocomposites was examined by SEM, EDS, XRD, FTIR and Zeta Particle analyses. Finally, the shape memory properties of biopolymers and mechanical properties were analyzed with DSC analysis, tensile test and the printing parameters were examined in the 3D printer. As a result, biocomposites have been successfully synthesized. Additionally, 3D printing of biopolymers has been achieved.
Benzer Tezler
- Thermoresponsive polymeric cell carriers of pnIpam and ELP for bone tissue engineering
Kemik doku mühendisliği için pNIPAM ve ELP temelli ısıya duyarlı akıllı polimerik hücre taşıyıcıları
NİHAN ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GAMZE TORUN KÖSE
PROF. DR. VASIF N. HASIRCI
- Bazı pestisitler ile organik moleküllerin voltametrik tayini için molekül baskılı polimer esaslı sensörlerin geliştirilmesi
Development of molecularly imprinted polymer based sensors for voltammetric detection of same pesticide and organic molecules
MERT SOYSAL
- Nanokompozit tabanlı esnek dokunsal sensörler
Nanocomposite-based flexible tactile sensors
YETER ŞEKERTEKİN
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİNÇER GÖKCEN
- Synthesis and electrochromic applications of conducting polymers based on thienothiophene and edot
Tiyenotiyofen ve edot içeren konjuge polimerlerin sentezi ve elektrokromik uygulamaları
OZAN KARAKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURAN ÖZTÜRK
- Electrospun nanofibers of one step synthesized poly(Acrylonitrile- co-Vinyl acetate)/polypyrrole composites
Tek adımda sentezlenen poli(Akrilonitril-ko-Vinil asetat)/polipirol kompozitlerinden elektroçekim yöntemi ile nanolif eldesi
BURCU ARMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. SEZAİ SARAÇ