Bài giảng Cơ sở kỹ thuật y sinh: Chương 7 - TS. Huỳnh Quang Linh

Chương 7 Vật liệu sinh học thuộc bài giảng Cơ sở kỹ thuật y sinh. Mục tiêu chương này mô tả các quá trình và tham số quan trọng của các vật liệu khác nhau, mô tả được các thử nghiệm cơ học khác nhau và giải thích được các dữ liệu, mô tả được sự khác nhau giữa các kim loại, gốm, polymer,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ sở kỹ thuật y sinh: Chương 7 - TS. Huỳnh Quang LinhBài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Chương 7 Vật liệu sinh học Mục tiêu: n Mô tả được các quá trình và tham số quan trọng của các vật liệu khác nhau n Mô tả được các thử nghiệm cơ học khác nhau và giải thích được các dữ liệu n Mô tả được sự khác nhau giữa các kim loại, gốm, polymer n Mô tả một số kỹ thuật gia công được sử dụng để thay đổi các tính chất của vật liệu n Nhận biết được sự ngưng tụ và các phản ứng polymer hóa bổ xung n Định nghĩa được các polymer nhiệt và nhiệt dẻo n Tính toán khối lượng phân tử trung bình của một polymer n Tính toán mức độ polymer hóa cho một polymer Chương 7: Vật liệu sinh họcBài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Mục tiêu (tt) : n Mô tả các đáp ứng sinh học đối vớc các vật liệu được cấy ghép n Mô tả các phương pháp chung để ước lượng khả năng tương tích sinh học Nội dung chính : n Giới thiệu và sự phân loại chung của các vật liệu n Các tính chất cơ học của vật liệu n Kết cấu và các đặc tính khác của vật liệu - Kim loại và hợp kim - Gốm và thủy tinh - Các polymer n Đáp ứng của mô đối với các vật liệu Chương 7: Vật liệu sinh họcBài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Giới thiệu và sự phân loại chung của các vật liệu n Định nghĩa “vật liệu sinh học” n Liệt kê các quá trình, thông số và các công dụng y sinh chung của các vật liệu - Kim loại - Gốm - Polymer - Composit Chương 7: Vật liệu sinh họcBài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Các tính chất cơ học của vật liệu n Sức bền vật liệu được mô tả chung bởi đường cong ứng suất-biến dạng Chương 7: Vật liệu sinh họcBài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Các tính chất cơ học của vật liệu n Để xây dựng được biểu đồ này, một mẫu vật liệu được tạo hình xương chó được kéo căng ra bằng một máy thử nghiệm cơ học. Cung cấp một lực (Newton) cho mẫu vật này đo sự biến dạng của nó (theo mm). Ứng suất, (N/m2 hoặc là pascal), được tính bằng lực chia cho tiết diện cắt ngang ban đầu. Biến dạng, (%), được tính bằng sự thay đổi về chiếu dài chia cho chiều dài ban đầu Chương 7: Vật liệu sinh họcBài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Các tính chất cơ học của vật liệun Đối với biểu đồ bên: Vùng A= Vùng B= Điểm 1= Điểm 2= Điểm 3= Modun đàn hồi Young (E)= Chương 7: Vật liệu sinh họcBài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Các tính chất cơ học của vật liệu n Các tính chất quan trọng khác của vật liệu bao gồm: - Độ cứng - Tính dẻo - Tính giòn - Tính bền - Sức bền mỏi (giới hạn chịu đựng) Chương 7: Vật liệu sinh họcBài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Các tính chất cơ học của vật liệun Các đường cong ứng suất-biến dạng có thể cung cấp thông tin về tính bền, tính giòn, tính dẻo… n Đường cong nào ở trên cho biết ứng sử của một vật liệu giòn? n Một vật liệu dễ uốn? Chương 7: Vật liệu sinh họcBài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Các tính chất cơ học của vật liệun Tại sao các ứng dụng sau đây là không tốt? • Sự thay thế mạch máu bằng một ống kim loại • Sự thay thế nhựa silicone cho dây chằng hay gân • Nhựa silicone dùng để nối các xương nứt gãy • Việc ghép da bằng gốm dẻo… Chương 7: Vật liệu sinh họcBài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Kết cấu và các đặc tính khác của vật liệu Kim loại và hợp kim n Kim loại được cấu tạo từ các nguyên tử mà được giữ với nhau bởi các liên kết mạng tinh ...