Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Onderzoek naar de vooruitgang in de additieve productie van veelbelovende heterostructuren en hun biomedische toepassingen

Heterostructuren overwinnen niet alleen de inherente beperkingen van materialen/structuren, maar maken ook het bereiken van nieuwe synergetische prestaties mogelijk door de juiste combinatie.

"De belangrijkste uitdagingen bij het voorbereiden van heterostructuur liggen echter in de nauwkeurigheidscontrole van de kristal-/fase-evolutie, evenals de verdeling/fractie van componenten en structuren van heterogene zones. Daarom zijn er steeds meer pogingen en aandacht besteed aan de vooruitgang van nieuwe processen voor heterostructuur, waaronder additieve productie die opvalt vanwege de hoge flexibiliteit", zegt Chengde Gao, universitair hoofddocent en de corresponderende auteur van het artikel.

Dit zijn voornamelijk functionele mechanismen van heterostructuur.

Additieve productie, normaal gesproken 3D-printen genoemd, is een 'bottom-up'-productiebenadering en kan complexe structurele onderdelen vervaardigen die voorheen onbereikbaar waren met traditionele productiemethoden.

"Daarom biedt het nieuwe ideeën en methoden voor de bereiding van specifieke materialen/structuren vanwege de hoge efficiëntie, ontwerpflexibiliteit en hoge maatnauwkeurigheid. Deze kenmerken maken additieve productie mogelijk, het vermogen om de structuur en samenstelling op verschillende schaalniveaus strategisch te reguleren, wat zorgt voor een veelbelovend traject richting de ontwikkeling van heterostructuur met ongekende eigenschappen”, zegt Desheng Li, een Ph.D. student, en de andere auteurs.

Ondanks het aanzienlijke potentieel van heterostructuren als veelbelovende oplossingen voor biomedische velden, zijn er nog steeds enkele beperkingen die dringend moeten worden overwonnen. "Aan de ene kant moeten de synergetische effecten die worden veroorzaakt door de meerdere functionele of versterkende mechanismen in de heterostructuur diepgaand worden onderzocht om hun wederzijdse effecten op de uiteindelijke eigenschappen te bepalen die worden geïntroduceerd door de microstructurele evolutie en compositorische legering."

‘Aan de andere kant maken de heterogeniteiten van zones de verkenning mogelijk van vele microstructurele verschillen, zoals de meer bio-geïnspireerde ontwikkeling van heterostructuren uit de natuur, richting het geïdealiseerde doel van het upgraden of vervangen van conventionele materialen. structuur-prestaties en het blootleggen van de intrinsieke synergetische effecten door experimentele, theoretische en modelleringsstudies te combineren die kunnen worden afgeleid als ontwerpprincipes voor heterogestructureerde biomaterialen", aldus Cijun Shuai.

Kortom, het toepassen van de ontluikende additieve productie van heterostructuur op infectiepreventie, apotheek en medicijnafgifte is een waardevol gebied voor toekomstig onderzoek, dat meer doorbraken en hervormingen op biomedisch gebied belooft. Deze zullen de mensheid veel toekomstige voordelen opleveren.

Meer informatie: Cijun Shuai et al, Additieve productie van veelbelovende heterostructuur voor biomedische toepassingen, International Journal of Extreme Manufacturing (2023). DOI:10.1088/2631-7990/acded2

Aangeboden door International Journal of Extreme Manufacturing




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Wat is het principe van parsimony in de biologie?
  2. Invasieve kikkers geven invasieve vogels een boost op Hawaï
  3. Neteldieren controleren bacteriën op afstand
  4. Vergelijk en vergelijk DNA & RNA
  5. Een ongewoon groot aantal uitgemergelde bruine pelikanen uit Californië komt aan land
  6. Rol van buffers in cellen
  7. Wat is de toekomst voor oud DNA-onderzoek nadat de Nobelprijs het baanbrekende veld van paleonomics eert?
  8. Dolfijnen vormen grootste alliantienetwerk buiten mensen, studie vondsten
  9. Dysmorfologie

Wetenschap