در تحقیق حاضر ساخت داربست نانو کامپوزیتی پلی لاکتیک گلیکولید/ نانو هیدروکسی آپاتیت و پلی لاکتیک/ نانو هیدروکسی آپاتیت با هدف جایگزینی استخوانی صورت پذیرفت. در ابتدا نانو پودرهای هیدروکسی آپاتیت از طریق روش هم رسوبی سنتز و در مرحله بعدی تحت آزمایشات متعارف، شناسایی شدند. جهت ساخت داربست های کامپوزیتی، از روش ریخته گری حلال- حل سازی ذره ای و جدایش فازی بهره گرفته شد، اما مشکلی که در این روش وجود دارد استفاده از حلال های سمی است که ممکن است به مقدار ناچیزی در ساختار باقی مانده و خواص زیستی را تحت تاثیر قرار دهد. لذا جهت بررسی اثر حلال در زیست سازگاری و خواص از دو حلال دیوکسان و n- متیل پیرولیدون، با دو درجه سمیت متفاوت استفاده گردید. در مسیر تهیه کامپوزیت برای جلوگیری از آگلومره شدن نانو ذرات در زمینه پلیمری از اصلاح ساز آلی استفاده شد. پس از تهیه کامپوزیت ها، خواص آنها شامل اندازه و درصد تخلخل، بیو اکتیویته و نرخ تخریب مورد شناسایی و مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل نشانگر درصد تخلخل 90-70 در کامپوزیتها با اندازه حفرات 200-50 میکرومتر بود، همچنین مشخص شد که با افزایش درصد وزنی هیدروکسی آپاتیت، بیو اکتیویته افزایش می یابد. نتایج نرخ تخریب کامپوزیت ها در دو محیط pbs و dmem نشان می دهند که سرعت تخریب کامپوزیت ها شدیداً وابسته به محیط است. از آزمون بررسی سمیّت سلولی mtt ، به منظور بررسی زیست سازگاری نمونه های کامپوزیتی، استفاده شد که نتایج حاصل از mtt assay مشخص ساخت که افزایش درصد وزنی هیدروکسی آپاتیت تا حد 25% وزنی تاثیر مستقیمی بر افزایش زیست سازگاری نمونه های کامپوزیتی دارد، در حالیکه افزایش بیشتر آن نتیجه عکس را به همراه دارد. بررسی کیفی چسبندگی سلولی به سطح نمونه کامپوزیتی nano-ha25plga/% با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز نشان-دهنده چسبندگی سلول های استخوانی بر سطح کامپوزیت است.

اصلی ترین جزء سیستم ترمز لنت ترمز است. لنت ترمز ایده آل باید دارای خواصی همچون استحکام بالا، عدد سایش یکنواخت، نرخ سایش پایین، صدای کم، عدم تغییرات عدد سایش با افزایش دما و فشار و خواص ارتعاش گیری مناسب باشد. برای بدست آوردن این خواص لنت ترمز را کامپوزیتی از رزین الیاف روانکارهای جامد ذرات سایشی پرکننده و پودرهای فلزی می سازند. نوع و نسبت ترکیب این مواد در خواص لنت ترمز موثر است. یکی از اجزاء مهم لنت ترمز ذرات سایشی است که با ترکیبات انواع و درصدهای مختلف استفاده می شوند. ذرات سرامیکی مانند آلومینا، کوارتز و سیلیکا به دلیل مقاومت حرارتی بالا از اصلی ترین ذرات سایشی می باشند که در لنت ترمز استفاده می شوند. در این تحقیق تاثیر اندازه دانه (عدد مش کوارتز) و درصد ذرات سایشی کوارتز بر رفتار سایشی لنت ترمز بدون آزبست بررسی شد.

مواد مزومتخلخل که دارای اندازه تخلخل های بین 2-50 نانومتر هستند به عنوان زیر مجموعه ای از مواد نانو ساختار دارای سطح، خواص ساختمانی و بالک منحصر به فرد است که بر استفاده آن ها در زمینه های گوناگونی مثل تبادل یونی، جداسازی، کاتالیست ها، حسگرها، ایزوله کننده مولکولی زیستی و تصفیه تاکید می کند. همچنین مواد مزومتخلخل به خاطر قابلیت گسترده شان برای جذب کردن اتم ها و میان کنش با آن ها، یون ها و مولکول ها بر روی سطح داخلی وسیع خود و در فضای حفرات با اندازه نانومتری خود دارای اهمیت علمی و تکنولوژیکی هستند. انتخاب قالبگیر آلی برای کنترل فضایی پروسه مینرال شدن در مقیاس مزو، موضوع کلیدی در سنتز مواد دارای بافت یا متخلخل است. در مورد اکسیدهای مزو متخلخل، قلبگیری بر نظم فوق مولکولی متکی است که بوسیله سیستم میسلی توسط فعالسازهای سطحی یا کوپلیمر توده ای (bc) شکل گرفته است. در این پروژه سعی خواهد شد با استفاده از قالبگیرهای کوپلیمری که در بالا شرح مختصری از آن ارایه شد تیتانیایی را سنتز نماییم که دارای تخلخل های 2-50 نانومتری باشد. بدین منظور سلی حاوی این ماده سرامیکی و قالبگیر کوپلیمر توده ای تهیه شده توسط روش تجزیه حرارتی پاششی به پودر تیتانیا تبدیل گردیده است. بدین منظور از دو نمونه سل پیرسازی شده و پیرسازی نشده و دماهای سنتز 700، 800، 900، و 1000 درجه سانتیگراد استفاده گردید تا بدین وسیله تاثیرات دمای سنتز و عملیات پیرسازی روی سل، روی ماده سنتز شده را بررسی نماییم. برای تعییت مشخصه های ترکیب سنتز شده از آنالیزهای om,sem,ftir, bet, xrd, dta-tg و afm استفاده گردید. مشاهده گردید که ماده سنتز شده در دمای ‍‍c 1000از سل پیرسازی شده دارای بیش از 90% فاز آناتاز، سطح ویژه حدود m2/g 220 و ساختار مزوی متخلخل حدود 20 نانومتر می باشد. اندازه کریستالیت های برای این نمونه حدود nm 23 محاسبه گردید. تفاوت این نمونه با سل پیرسازی نشده در سطح ویژه بالاتر، اندازه کریستالیت های کوچکتر و درصد فاز روتایل بسیار کمتر این نمونه نسبت به نمونه پیرسازی نشده می باشد به علاوه سطح کرات پیرسازی نشده دارای کانال های بسیار عریض تری در مقایسه با نمونه پیرسازی شده است.

در این تحقیق ساخت و بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت پلیمر- رس مورد ارزیابی قرار گرفت. برای ساخت نانوکامپوزیت از پلی پروپیلن به عنوان پلیمر زمینه و از مونت موریلونیت به عنوان نانوذرات رس استفاده گردید. پس از اصلاح رس با استفاده از عوامل اصلاح کننده آلی با هدف ایجاد میان کنش مناسب با پلیمر، به منظور بررسی تأثیر پارامترهای فرآیند ساخت نظیر دما، زمان و نرخ اختلاط و نیز تأثیر نوع عامل اصلاح کننده رس بر خواص مکانیکی آمیزه های نانوکامپوزیتی طراحی و شرایط بهینه تعیین شدند. سپس آمیزه های نانوکامپوزیتی در شرایط بهینه و با درصدهای مختلف رس ساخته شدند و به منظور تعیین نوع و ساختار آنها از الگوهای پراش پرتو ایکس و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردید. در نهایت به منظور بررسی تأثیر رس و مقدار آن بر خواص مکانیکی نانوکامپوزیت ها، از آزمون های کشش، ضربه و آنالیز حرارتی مکانیکی دینامیکی استفاده شد. نتایج به دست آمده از الگوهای xrd و تصاویر sem نشان داد که نانوکامپوزیت های ساخته شده دارای ساختار بین لایه ای و ورقه ورقه شده هستند و با افزایش درصد رس نسبت ساختار بین لایه ای به ساختار ورقه ورقه شده افزایش یافته است. همچنین بررسی سطح مقطع شکست نمونه ها نشان داد که شکست عمدتاً از نوع ترد است و سطح شکست دارای ساختار تورقی است. نتایج آزمون های مکانیکی نیز نشان داد که با افزودن رس به پلی پروپیلن استحکام، مقاومت به ضربه، مدول الاستیک و مدول ویسکوز افزایش یافت و این ویژگی ها با افزودن کمتر از 10 درصد رس حاصل شد.