Badania zmęczeniowe nanokompozytów elastomerowych przeznaczonych na systemy wspomagania serca

M. El Fray

Published : 2011-08-30

Vol. 56 No. 7-8 (2011)

Fatigue investigations of elastomeric nanocomposites for heart assisting devices

M. El Fray

Abstract

The results of studies on the fatigue properties of synthesized novel elastomeric nanocomposites have been presented. An elastomeric multiblock poly(aliphatic/aromatic ester) — PET/DLA of a hardness comparable to that of biomedical polyurethanes used for cardiovascular applications was applied as polymeric matrix and carbon nanoparticles (CNP, 30 nm) used as fillers (Fig. 1). The fatigue properties were determined by the "mechanical hysteresis loop method”, in which the subsequent stress-strain behavior was evaluated during cyclic deformations (Fig. 2, Table 1). The dynamic creep values of the copolymers and the synthesized nanocomposites containing 0.2 or 0.6 wt. % of the carbon nanoparticles was determined by sinusoidal deformation of the material in unsymmetrical cycles (Figs. 3—9, Table 2). The obtained results indicate that a small percentage per weight composition of the nanoparticles does not cause an increase in the creep resistance of the material in any significant manner over a long testing period (100 thousand cycles, 1.33 Hz frequency) under constant loading. Moreover, the studied polyester materials (with and without the nanofillers) exhibited an over six-fold increase in the creep resistance under loading in comparison with biomedical polyurethane currently applied in cardiovascular devices.

Keywords

poliestry ; nanocząstki węgla ; nanokompozyty ; poliuretany ; dynamiczne właściwości mechaniczne ; metoda pętli histerezy mechanicznej, ; sztuczne serceią polyesters ; carbon nanoparticles ; nanocomposites ; polyurethanes ; dynamic mechanical properties ; mechanical hysteresis loop method ; artificial heart

Details

References

Statistics

Authors

Download files

PDF (Język Polski)

Zasady cytowania

El Fray, M. (2011). Fatigue investigations of elastomeric nanocomposites for heart assisting devices. Polimery, 56(7-8), 571–577. Retrieved from https://ichp.vot.pl/index.php/p/article/view/947

References

Wojtyniak B., Goryński P.: "Sytuacja Zdrowotna Ludności Polski", Raport Narodowego Instytutu Zdrowia Publicznego -- Państwowego Zakładu Higieny, Warszawa 2008.

2. Ghanbari H., Vitage H., Kidane A. G., Burriesci G., Tavakoli M., Seifalian A. M.: Trends Biotechnol. 2009, 27, 359.

3. Lelah M. D., Cooper S. L.: "Polyurethanes in Medicine", BocaRatton CRC Press, 1986.

4. Pinchuk L.: J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 1994, 6, 225.

5. De Zee M., Bojsen-Moller F., Voigt M.: J. Appl. Physiol. 2000, 89, 1352.

6. Kausch H. H.: "Polymer Fracture", vol. 2 "Polymer Properties and Applications", Springer Verlag, New York 1978.

7. Jamision R. D., Schulte K., Reifsnider K. L., Stinchcomb W. W.: ASTM STP 836, Philadelphia, PA, 1984, str. 21--55.

8. Owen M. J.: "Composite Materials", vol. 5, Academic Press, New York 1974.

9. Cotton J. R., Winwood K., Zioupos P., Taylor M.: J. Biomech. Eng. 2005, 127, 213.

10. Oakland R. J., Furtado N. R., Wilcox R. K., Timothy J., Hall R. M.: The Spine Journal 2009, 9, 174.

11. El Fray M.: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej 2003, 17, 1.

12. El Fray M., Altstädt V.: Polymer 2003, 44, 4635.

13. Kustosz R.: Biuletyn Programu Polskie Sztuczne Serce, Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu 2010, 3, 19.

14. El Fray M., Altstädt V.: Polymer 2003, 44, 4643.

15. Prowans P., El Fray M., Jursa J.: Polimery 2005, 50, 45.

16. Piegat A., El Fray M.: Polimery 2007, 52, 885.

17. Zgłosz. pat. P-391 408 (2010).

18. Takahara A., Yamada K., Kajiyama T., Takayanagi M.: J. Biomed. Mater. Res. 1985, 19, 13.

19. Takahara A., Yamada K., Kajiyama T., Takayanagi M., Macknight W. J.: Polymer 1985, 26, 987.

Remove 1. Wojtyniak B., Goryński P.: "Sytuacja Zdrowotna Ludności Polski", Raport Narodowego Instytutu Zdrowia Publicznego -- Państwowego Zakładu Higieny, Warszawa 2008.

2. Ghanbari H., Vitage H., Kidane A. G., Burriesci G., Tavakoli M., Seifalian A. M.: Trends Biotechnol. 2009, 27, 359.

3. Lelah M. D., Cooper S. L.: "Polyurethanes in Medicine", BocaRatton CRC Press, 1986.

4. Pinchuk L.: J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 1994, 6, 225.

5. De Zee M., Bojsen-Moller F., Voigt M.: J. Appl. Physiol. 2000, 89, 1352.

6. Kausch H. H.: "Polymer Fracture", vol. 2 "Polymer Properties and Applications", Springer Verlag, New York 1978.

7. Jamision R. D., Schulte K., Reifsnider K. L., Stinchcomb W. W.: ASTM STP 836, Philadelphia, PA, 1984, str. 21--55.

8. Owen M. J.: "Composite Materials", vol. 5, Academic Press, New York 1974.

9. Cotton J. R., Winwood K., Zioupos P., Taylor M.: J. Biomech. Eng. 2005, 127, 213.

10. Oakland R. J., Furtado N. R., Wilcox R. K., Timothy J., Hall R. M.: The Spine Journal 2009, 9, 174.

11. El Fray M.: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej 2003, 17, 1.

12. El Fray M., Altstädt V.: Polymer 2003, 44, 4635.

13. Kustosz R.: Biuletyn Programu Polskie Sztuczne Serce, Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu 2010, 3, 19.

14. El Fray M., Altstädt V.: Polymer 2003, 44, 4643.

15. Prowans P., El Fray M., Jursa J.: Polimery 2005, 50, 45.

16. Piegat A., El Fray M.: Polimery 2007, 52, 885.

17. Zgłosz. pat. P-391 408 (2010).

18. Takahara A., Yamada K., Kajiyama T., Takayanagi M.: J. Biomed. Mater. Res. 1985, 19, 13.

19. Takahara A., Yamada K., Kajiyama T., Takayanagi M., Macknight W. J.: Polymer 1985, 26, 987.

Google Scholar

Citing articles via

Statistics

Total abstract views : 0

PDF Downloads : 0