شبیه سازی رفتار مکانیکی و ساخت داربست های متخلخل منظم از جنس PLA

در این پژوهش خواص مکانیکی، یکی از پرکاربردترین بیومواد پلیمری قابل جذب در بدن به نام پلی لاکتیک اسید (PLA) در حالت متخلخل شده مورد ارزیابی قرار گرفت. ابتدا ساختارهای منظم برگرفته از مدل تتراکایدکاهدرون که مدل کلوین نامیده می شود طراحی شدند و سپس با استفاده از پرینتر سه بعدی با تکنیک FDM ساخته شدند. پس از آن به منظور تعیین خواص مکانیکی و نحوه شکست، از آزمون فشار استفاده شد. در نهایت، نتایج تجربی با نتایج آنالیز نرم افزار شبیه سازی مقایسه شد. نتایج نشان داد افزایش درصد تخلخل منجر به کاهش استحکام و همچنین افزایش اندازه سلول ها در یک تخلخل ثابت منجر به افزایش استحکام فشاری می شود. همچنین با کاهش درصد تخلخل مقدار کرنش تا مرحله شکست در یک تنش نسبتا ثابت، افزایش می یابد. نحوه شکست نمونه های با درصد تخلخل بالا به صورت ترد و با زاویه 45درجه بود. این در حالی بود که نمونه های با درصد تخلخل کمتر، رفتار نسبتا داکتیل داشتند و همراه با افزایش فشار، سلول ها روی یکدیگر جمع شده و تغییر فرم بالاتری تا نقطه شکست داشتند. همچنین مقایسه نتایج تجربی و شبیه سازی نشان دادند که همخوانی مناسبی بین نتایج وجود دارد و مدل پیش بینی نرم افزار از صحت بالایی برای این مدل فومی برخوردار است.