3D tištěné biomedicínské implantáty nové generace vyztužené 2D nanovrstvami

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá analýzou tribologických vlastností 3D tištěných kompozit z materiálu CoCrMo vyztužených nanomateriály typu MXene, které mají za cíl ověřit možnosti vylepšení životnosti kloubních náhrad. Cílem je také experimentálně porovnat chování pinů se stávajícími konvenčními materiály. Tribologické testy byly provedeny na zařízení Anton Paar TRB3 v konfiguraci pin-on-plate za použití mazací kapaliny PBS a kapaliny synoviální. Součástí provedených testů byla i analýza povrchu před a po testech. Výsledky ukázaly, že vzorky s 1 % a 2 % nanomateriálu dosahovaly stabilnějšího koeficientu tření a nižší opotřebení, zejména u vyššího zatížení. Tyto získané výsledky poukazují na slibný potenciál nanotechnologií a 3D tisku pro rozvoj v oblasti ortopedických implantátů.

This bachelor thesis focuses on the analysis of the tribological properties of 3D printed CoCrMo composites reinforced with MXene nanomaterials, aimed at evaluating the potential for improving the lifespan of joint replacements. The goal is also to experimentally compare the behavior of these pins with conventional materials. Tribological tests were conducted using an Anton Paar TRB3 device in a pin-on-plate configuration, utilizing PBS lubricant and synovial fluid. The tests also included surface analysis before and after testing. The results showed that the samples with 1 % and 2 % nanomaterial exhibited more stable friction coefficients and lower wear, especially under higher loads. These findings highlight the promising potential of nanotechnology and 3D printing for advancing orthopedic implants.