نانوكامپوزيت هاي پلي اتيلن با چگالي بالا/ اكسيد روي براي كاربردهاي پزشكي: فرآوري ‌و مشخصه سازي استحكام ضربه و فعاليت آنتي باكتريال

در پژوهش حاضر قابليت استفاده از كامپوزيت با زمينه پلي اتلين با چگالي بالا (HDPE) در كاربردهاي پزشكي تحت بارهاي ضربه اي بررسي شده است. با توجه به اهميت زيست سازگاري كامپوزيت در كاربردهاي پزشكي و محيط بدن از نانوذرات اكسيد روي (ZnO) به عنوان تقويت كننده استفاده شده است. نانوذرات ZnO بطور عمومي ايمن بوده و داراي خاصيت آنتي باكتريال مي باشند. با توجه به اهميت اثر درصد حجمي ذرات پركننده در ماتريس بر خواص مكانيكي، از فرآيند شبيه سازي المان محدود دو مقياسه براي بررسي خواص ضربه كامپوزيت ها استفاده شده است، تا درصد بهينه به دست آيد. ذرات ZnO به روش سايش تخليه الكتريكي سنتز شده و در توليد كامپوزيت هاي HDPE/ZnO بدون استفاده از سازگار كننده بكار گرفته شده اند. براي بررسي پخش ذرات در كامپوزيت هاي ساخته شده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي گسيل ميداني (FESEM) و براي بررسي وجود ذرات در كامپوزيت از طيف سنجي تبديل فوريه مادون قرمز (FTIR) استفاده شده است. همچنين از تست استاندارد شارپي براي تعيين مقاومت ضربه كامپوزيت ها استفاده شد. نتايج به دست آمده از شبيه سازي نشان مي دهد كه كامپوزيت 1% درصد حجمي بهترين مقاومت ضربه را درميان نمونه هاي كامپوزيتي دارد. نتايج تجربي نيز نشان دهنده اين است كه اين كامپوزيت با خطاي حدود 11% نسبت به نتايج شبيه سازي بهترين نتيجه را از لحاظ استحكام ضربه و اقتصادي بودن ساخت دارد. همچنين نتايج آزمون آنتي باكتريال نمونه 1% حجمي عملكرد عالي اين كامپوزيت در مقابل سويه هاي گرم مثبت و منفي را تاييد مي كند.