• caratterizzazione acustica e meccanica
• materiali
• modulo elastico
• nanocompositi
• nanoparticelle di titanato di bario
• phantom
• substrati per colture cellulari
• ultrasuoni

Lo scopo del presente lavoro di tesi è sviluppare e caratterizzare materiali con proprietà meccaniche e acustiche in grado di mimare quelle dei tessuti biologici, risultando così idonei per due differenti applicazioni: lo sviluppo di simulatori di tessuti (detti phantom) e di substrati per colture cellulari
Elemento comune a queste due applicazioni è il fatto che le proprietà dei materiali utilizzati giocano un ruolo fondamentale, e tra tutte le proprietà quelle meccaniche e acustiche risultano decisive per entrambi gli ambiti applicativi.
L’obiettivo di questo lavoro di tesi, è quello di studiare le proprietà acustiche e meccaniche di materiali polimerici adeguati per entrambi gli ambiti applicativi, variandone le concentrazioni e aggiungendo dei filler, in modo da ottenere un ampio range di proprietà, in grado di mimare in modo efficace diversi tessuti biologici.
I materiali studiati a questo scopo sono stati l’agarosio (agar), la poliacrilammide (PAA) e il polidimetilsilossano (PDMS). Questi materiali non sono degradabili e se ne possono variare facilmente le proprietà meccaniche e acustiche modificando la concentrazione di monomero o di agente reticolante. Con i materiali selezionati sono stati realizzati sei diverse classi di campioni, caratterizzate da sei differenti concentrazioni o condizioni di reticolazione. Per incrementare ulteriormente il range di proprietà ottenibili, sono stati realizzati per ciascun materiale dei nanocompositi con il titanato di bario (BaTiO3) a partire dalle formulazioni dei materiali a rigidezza maggiore, utilizzando nanoparticelle dalla dimensione nominale di 100nm a tre differenti concentrazioni (0.1, 1 e 10 % w/v).
Su tutti i campioni realizzati sono stati effettuati test meccanici di trazione e compressione e test acustici nei quali sono stati misurati la velocità del suono, l’impedenza acustica e il coefficiente di attenuazione.