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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-11072016-165551


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
POLIZIANI, ALIRIA
URN
etd-11072016-165551
Titolo
Sintesi e caratterizzazione acustica/meccanica di materiali e nanocompositi per applicazioni biomediche.
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Corso di studi
INGEGNERIA BIOMEDICA
Relatori
relatore Menciassi, Arianna
correlatore Dott. Ricotti, Leonardo
tutor Ing. Cafarelli, Andrea
controrelatore Prof.ssa Cascone, Maria Grazia
Parole chiave
  • phantom
  • nanoparticelle di titanato di bario
  • nanocompositi
  • modulo elastico
  • materiali
  • caratterizzazione acustica e meccanica
  • substrati per colture cellulari
  • ultrasuoni
Data inizio appello
02/12/2016
Consultabilità
Completa
Riassunto
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.
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