Διδακτορικός Φοιτητής
Γεώργιος Φλαμουράκης

Email

gflamourakis@materials.uoc.gr

Θέμα διδακτορικού

Laser made 3D Auxetic scaffolds for tissue engineering

Επιβλέπων

Καλλιόπη Βελώνια, μόνιμη επίκουρη καθηγήτρια Τμήματος Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών, Πανεπιστημίου Κρήτης

Επιτροπή

Ανθή Ρανέλλα, Ερευνήτρια Γ’ , Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας, Ηράκλειο Κρήτης

Μαρία Φαρσάρη, Ερευνήτρια Α’ , Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας, Ηράκλειο Κρήτης

Περίληψη

Τα μηχανικά μεταυλικά είναι τεχνητές δομές με μηχανικές ιδιότητες που ορίζονται από την αρχιτεκτονική παρά από τη σύσταση τους. Αυτές οι μηχανικές ιδιότητες μπορούν για να προσδώσουν ιδιότητες που δεν μπορούν να βρεθούν στη φύση. Τα auxetics είναι μία ειδική κατηγορία μεταυλικών που έχουν αρνητικό λόγο Poison. Όταν τα υλικά αυτά επιμηκύνονται γίνονται πιο μεγάλα. Αυτό οφείλεται στην εσωτερική τους αρχιτεκτονική. Τέτοια υλικά και δομές αναμένεται να έχουν ιδιαίτερες μηχανικές ιδιότητες όπως υψηλή απορρόφηση ενέργειας και αντίσταση στη θραύση. Ορισμένοι φυσιολογικοί ιστοί έχει αποδειχθεί ότι εμφανίζουν τέτοια χαρακτηριστικά όπως το δέρμα, η αρτηρίες, οι τένοντες και ο μυελός των οστών. Τα υλικά με αρνητικό λόγο Poison, είναι ιδανικά για την μεταφορά θρεπτικών, μεταβολικών αποβλήτων και θεραπευτικών παραγόντων. Γι’ αυτό τον λόγο η ανάπτυξη πορώδους αυξητικών υλικών μπορεί να είναι χρήσιμη για την κατασκευή επόμενης γενιάς ικριωμάτων για την μηχανική ιστών.

Abstract

Mechanical metamaterials are artificial structures with mechanical properties defined by their architecture rather than their composition. These mechanical properties can be designed to have values which cannot be found in nature. Auxetics are a special category of metamaterials that have a negative Poisson's ratio. When stretched, they become thicker perpendicular to the applied force. This occurs due to their particular internal structure and the way this deforms when the sample is uniaxially loaded. Such materials and structures are expected to have extraordinary mechanical properties such as high energy absorption and fracture resistance. Natural biological tissues are known to display auxetic characteristics; auxetic properties have been reported in skin, artery, tendon, and cancellous bone. Auxetic porous materials facilitate mass transport and, therefore, there is potential for optimal flow or delivery of nutrients, metabolic wastes and therapeutic agents. For these reasons, the development of porous auxetic materials promises to deliver improved next-generation tissue engineering scaffolds