Effect of internal architecture on mechanical properties of polycaprolactone scaffolds for tissue regeneration

The aim of the study was to investigate the influence of internal architecture of 3D printed scaffolds on their mechanical properties. The polycaprolactone scaffolds with six different internal architectures fabricated by rapid prototyping method were tested in this study. The scaffolds were plotted using a 330 μm dispensing needle, layer by layer with lay-down pattern of the fibers: 00/150/300; 00/300/600; 00/450/900, 00/600/1200, 00/750/1500 and 00/900/1800. Morphological analyses and mechanical properties examinations were performed. The obtained scaffolds had structures with high open porosity (50-60%) and interconnected pores ranging from 380 to 400 μm. The different lay-down pattern and the angle deposition of successive fiber layers resulted in different internal architecture and pore shape of the constructs, what was confirmed by scanning electron microscopy and microtomography analyzes. The geometries 00/900/1800 and 00/600/1200 were characterized with the most regular shape of pores between all analyzed architectures. The pores for 00/150/300 and 00/300/600 were not regular and arranged as a ladder-like helicoid structures. The lay-down pattern of the fibers affected significantly the mechanical properties of the scaffolds. The Young’s modulus (E) of the scaffolds was increasing with increase of the angle deposition between successive layers. The scaffolds were also subjected to cyclic loading and again geometry and mechanical properties were under investigation. For all type of scaffolds the differences of mechanical properties after dynamic compression have been noticed. The geometries 00/900/1800 and 00/600/1200 exhibited the highest Young’s Modulus after dynamic compression according to the rest of analyzed samples. According to the conducted research there is a clear correlation between internal architecture of polymeric scaffolds and their mechanical properties

The Synthesis of Stable Platinum Nanoparticles in the Microreactor

W pracy, przedstawiono syntezę sferycznych klastrów zawierających 3-4 nm nanocząstki platyny zamknięte w polimerowej otoczce. Proces formowania nanocząstek platyny został zintensyfikowany poprzez użycie mikroreaktora. Użycie mikroreaktora skróciło czas reakcji redukcji oraz etapu zarodkowania do 6 s w temperaturze 105°C w porównaniu do procesu przeprowadzonego w reaktorze okresowym w temperaturze 40°C. Użycie witaminy C jako bioreduktora chlorkowych kompleksów platyny(lV) oraz biokompatybilnego polimeru pozwala na uzyskanie nietoksycznych oraz stabilnych przez co najmniej 9 miesięcy produktów. Przedstawiona metoda syntezy nanocząstek może stanowić alternatywny sposób odzysku platyny z roztworów zawierających jej chlorkowy kompleks

Synteza stabilnych nanocząstek platyny w mikrokreatorze

In this work, the synthesis of the spherical clusters containing 3-4 nm platinum nanoparticles enclosed in a polymer capsule is described. The process of nanoparticles formation was intensified by using a microreactor. The application of microreactor enabled us to shorten the time of redox reaction and nucleation stage up to 6 seconds at 105°C in comparison with the process carried out in a batch reactor at 40°C. Using Vitamin C as a bio-reducer of platinum(IV) complexes and biocompatible polymers, the products non-toxic and environmentally friendly, stable for at least 9 months, were obtained. Presented procedure for nanoparticles synthesis seems to be an alternative method for platinum recovery from solutions containing platinum(IV) chloride complexions.W pracy, przedstawiono syntezę sferycznych klastrów zawierających 3-4 nm nanocząstki platyny zamknięte w polimerowej otoczce. Proces formowania nanocząstek platyny został zintensyfikowany poprzez użycie mikroreaktora. Użycie mikroreaktora skróciło czas reakcji redukcji oraz etapu zarodkowania do 6 s w temperaturze 105°C w porównaniu do procesu przeprowadzonego w reaktorze okresowym w temperaturze 40°C. Użycie witaminy C jako bioreduktora chlorkowych kompleksów platyny(lV) oraz biokompatybilnego polimeru pozwala na uzyskanie nietoksycznych oraz stabilnych przez co najmniej 9 miesięcy produktów. Przedstawiona metoda syntezy nanocząstek może stanowić alternatywny sposób odzysku platyny z roztworów zawierających jej chlorkowy kompleks

Technological Properties of SiC-Based Ceramic Slurries for Manufacturing Investment Casting Shell Moulds

In this work technological properties of ceramic slurries based on silicon carbide were characterized. Silicon carbide and poly(vinyl alcohol) in an amount 6%, 10% and 15 wt. % as a solution were added to prepare the ceramic slurries. Solid phase content in ceramic slurries was 62,5 wt.%. Plate weight test, pH, density, viscosity (measured by the Zhan 4# cup) and dynamic viscosity were investigated. Dipping test on wax model was done to measure adhesive properties. Characterization of SiC fillers powder was made by determination of grain size, density, chemical composition, Zeta potential and by use of scanning electron microscopy. Obtained results of ceramic slurries based on SiC meet standard specification in industrial investment casting and its properties are very promising for future application in investment casting of superalloys.W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości technologicznych mas ceramicznych na osnowie SiC mogących znaleźć zastosowanie do produkcji form odlewniczych do odlewania precyzyjnego części turbin lotniczych. Zawiesiny ceramiczne z SiC o stężeniu 62,5% otrzymano w mieszadle mechanicznym z dodatkiem 6, 10, 15% wag. alkoholu poli(winylowego) spełniającego rolę spoiwa oraz upłynniacza. Przeprowadzono szereg badań materiałoznawczych dla proszku, polimeru oraz wytworzonych mas lejnych, w tym lepkość względną i dynamiczną, pomiar gęstości, pH oraz zanurzeniowy test płyty. Pomiary prowadzono przez 96h. Udowodniono, iż właściwości technologiczne oraz reologiczne ceramicznych mas pozwalają na zastosowanie ich do produkcji form odlewniczych przeznaczonych do procesów odlewania precyzyjnego części turbin lotniczych

Właściwości technologiczne mas lejnych na bazie SiC stosowanych do produkcji ceramicznych form odlewniczych

In this work technological properties of ceramic slurries based on silicon carbide were characterized. Silicon carbide and poly(vinyl alcohol) in an amount 6%, 10% and 15 wt. % as a solution were added to prepare the ceramic slurries. Solid phase content in ceramic slurries was 62,5 wt.%. Plate weight test, pH, density, viscosity (measured by the Zhan 4# cup) and dynamic viscosity were investigated. Dipping test on wax model was done to measure adhesive properties. Characterization of SiC fillers powder was made by determination of grain size, density, chemical composition, Zeta potential and by use of scanning electron microscopy. Obtained results of ceramic slurries based on SiC meet standard specification in industrial investment casting and its properties are very promising for future application in investment casting of superalloys.W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości technologicznych mas ceramicznych na osnowie SiC mogących znaleźć zastosowanie do produkcji form odlewniczych do odlewania precyzyjnego części turbin lotniczych. Zawiesiny ceramiczne z SiC o stężeniu 62,5% otrzymano w mieszadle mechanicznym z dodatkiem 6, 10, 15% wag. alkoholu poli(winylowego) spełniającego rolę spoiwa oraz upłynniacza. Przeprowadzono szereg badań materiałoznawczych dla proszku, polimeru oraz wytworzonych mas lejnych, w tym lepkość względną i dynamiczną, pomiar gęstości, pH oraz zanurzeniowy test płyty. Pomiary prowadzono przez 96h. Udowodniono, iż właściwości technologiczne oraz reologiczne ceramicznych mas pozwalają na zastosowanie ich do produkcji form odlewniczych przeznaczonych do procesów odlewania precyzyjnego części turbin lotniczych

The Development of Rapidly Solidified Magnesium – Copper Ribbons

The aim of the present work was to plan and carry out an experiment consisting of amorphization of industrial magnesium alloy WE 43 (Mg - 4 Y - 3 RE - 0.5 Zr) modified by the copper addition. Investigated alloy modified with 20% of copper was rapidly quenched with the use of melt spinning technique. The effects of cooling rate on the structure and properties of the obtained material were extensively analyzed. The structure and phase analysis of samples were examined using X-ray diffraction method (XRD) while the thermal stability of the samples was determined by differential scanning calorimetry (DSC). Microstructure observations were also conducted. The microhardness tests (HV0.02) and corrosion resistance tests were carried out to investigate the properties of the material. Corrosion resistance measurements were held using a typical three-electrode system. As the result of the research, the effect of cooling rate on microstructure and properties of investigated alloy was determined