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傳統技術将石墨烯打造成具有骨植入能力的新材料

萊斯大學科學家的研究顯示,焊接在一起的石墨烯固體薄片可以用作骨科植入的材料。德克薩斯Rice實驗室材料科學家Pulickel Ajayan和同事用放電等離子體燒結焊接石墨烯氧化物的薄片形成機械性能生物相容性與钛——一種标準骨替代材料相媲美的多孔固體。這一發現發表于《先進材料》雜志。

研究人員相信他們的技術利用石墨模具可在幾分鐘内作出高度複雜形狀的石墨烯,比特種金屬加工更容易。“我們開始思考這是否能夠用于骨植入,因為石墨烯是有多種可能性的最有趣的材料之一,它一般具有生物相容性,”Rice博士後研究助理Chandra Sekhar Tiwary,Dibyendu Chakravarty論文的共同第一作者,他來自印度海得拉巴研究中心粉末冶金新材料方向。 “四件事情很重要:機械性能,密度,孔隙率和生物相容性。”

Tiwary說,放電等離子燒結在工業上被用來制造複雜的零件,一般用于陶瓷。 “該技術采用焊片瞬間高脈沖電流。你隻需要高電壓,不需高壓或高溫,”他說。材料近50%是多孔,密度是石墨的一半,是金屬钛的四分之一。但它有足夠的抗壓強度-40兆帕-這使它能夠用作骨植入,他說。片層之間的紐帶力量保持它在水中不崩解。“這個例子說明了使用非常規材料結合傳統的技術的可能,”Ajayan說。 “但是,這些過渡隻能用适當的密度和強度将如2D石墨烯層伸縮制成3D的固體。“

“納米積木之間的工程結和強大的接口是實現這些目标的最大挑戰,但在這種情況下,放電等離子燒結似乎是讓石墨烯片産生立體模型有效的手段,”他說。

來源: cnbeta網站(台州)、網易

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