Projektowanie biomateriałów gradientowych o założonych modułach Younga i ich analiza eksperymentalna

Autorzy artykułu przedstawiają zaprojektowany model materiału gradientowego do zastosowań medycznych, z kontrolowaną, stopniową zmianą modułu Younga w jego budowie. Po zaprojektowaniu materiału została określona jego mapa rozkładu naprężeń przy pomocy programu komputerowego NEi Nastran for Windows wykorzystującego metodę elementów skończonych (MES). Do badań eksperymentalnych zostały wykonane próbki z polisulfonu (PSU) wzmocnionego jednokierunkowym włóknem węglowym długim (CF 1D). Wykonany kompozyt o gradientowej budowie wykazuje przydatność jako materiał o dopasowanym module Younga z wartościami podawanymi przez innych autorów dla kości gąbczastej i pierścienia włóknistego krążka międzykręgowego.

The authors of this paper describe designed (introduce) designed model of gradient materials for medical application. This material has monitoring progressive changes of Young's modulus in its structure. After material's designed it was defined its map of stress distribution by using program NEi Nastran for Windows with MES. Samples for investigation were made from polysulfone (PSU) with one-dimensional carbon fibers (1D). Composite with gradient structure shows usability as material with Young's modulus adapted with values obtained by another authors for spongy bone and fibroform ring of intervertebral disc.