مدل‌سازی اجزاء محدود ایمپلنت استخوانی با آلیاژ حافظه‌دار و ساختار فرامواد

استفاده از ایمپلنت برای جایگزینی استخوانهای شکسته بسیار رواج دارد. از جمله موادی که در تولید ایمپلنت‌ها توجه محققین را به خود جلب کرده‌ است آلیاژ حافظه‌دار نایتینول می‌باشد. نایتینول دارای ویژگی‌های عالی نظیر خاصیت سوپرالاستیکی، حافظه‌داری، میرایی بالا، زیست‌سازگاری، مقاومت به خوردگی عالی، مقاومت خستگی عالی، مقاومت سایش بالا و انعطاف‌پذیری است. دسته‌ی دیگر از مواد مورد توجه در ساخت ایمپلنت‌های پزشکی فرامواد است. فرامواد ساختارهایی با اشکال پیچیده و ویژگی‌های عالی هستند که در طبیعت یافت نمی‌شوند. در این پژوهش به منظور بهره بردن از خواص ویژه‌ی هر دو دسته مواد به مدل‌سازی اجزاء محدود ایمپلنت نایتینولی با ساختار فرامواد جایروید پرداخته می‌شود. در ابتدا مدل‌سازی برای مکعب واحد صورت می‌گیرد. پس از کسب نتایج با دقت بالا، مدل‌سازی برای ساختار جایروید انجام می‌شود. پس از انجام مدل‌سازی ساختار فرامواد جایروید با ماده نایتینول مشاهده می‌شود می‌توان مدول الاستیک ایمپلنت را به استخوان‌های طبیعی نزدیک کرد. هم‌چنین مشاهده می‌گردد با ساخت این ساختارها با آلیاژ نایتینول می‌توان از خاصیت‌های سوپرالاستیکی و حافظه‌داری استفاده نمود.