مدلسازی نانو کامپوزیت هیدروکسی اپتایت تقویت شده با ساختارهای کربنی

کاشتنی های پزشکی برای درمان آسیب دیدگی های بافت های استخوانی و دندانی در بدن انسان نقش مهمی دارند. کاشتنی های سرامیکی که اصولا از ماده سرامیکی هیدروکسی اپتایت ساخته می شوند دارای انطباق زیستی خوبی با بدن انسان هستند. هیدروکسی اپتایت ( hydroxyapatite) که 70 درصد استخوان و بخش اعظم مینای دندان را تشکیل می دهد، دارای خواص جذبی مناسب و فراهم کننده محیط مستعد برای فعالیت سلول های استخوان ساز در محل آسیب دیده می باشد. مشکل اصلی هیدروکسی اپتایت خالص، تردی سرامیکی و کم بودن شکل پذیری آن است. با توجه به خواص الاستیکی بسیار خوب نانولوله های کربنی، برای رفع این مشکل می توان از اضافه کردن نانولوله های کربنی و ایجاد نانوکامپوزیت "هیدروکسی اپتایت + نانولوله کربنی" استفاده نمود. در این تحقیق با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی خواص مکانیکی این نانوکامپوزیت از جمله ضرایب الاستیک و نمودار تنش-کرنش محاسبه شده است. میدان نیروی استفاده شده compass و روش تهیه نمودار تنش-کرنش "روش تنش ثابت با کرنش تک محوره" می باشد. همچنین از روش استاتیکی برای تعیین ضرایب الاستیک و از روش نوز-هوور برای کنترل دما استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که انعطاف پذیری نانوکامپوزیت نزدیک به دوبرابر و انرژی شکست آن دارای افزایش 54 درصدی در جهت محور نانولوله نسبت به هیدروکسی اپتایت خالص است.