پیشرفت های اخیر در شیشه فلزات بالک برای کاربردهای زیست پزشکی

Recent advances in bulk metallic glasses for biomedical applications

چکیده

با افزایش روزافزون در جمعیت افراد سالخورده و بهبود استانداردهای زندگی، نیاز به کاربرد طولانی مدت بیومواد بیشتر می شود. توسعه بیشتر بیومواد جدید که از نظر خواص زیست پزشکی و مکانیکی بسیار ایمن تر و با کیفیت بسیار بالاتر هستند و از این رو هم برای دانشمندان و هم جراحان بالینی مورد توجه بسیاری هستند. در مقایسه با همتایان فلزی بلوری معمولی، شیشه فلزات بالک از ساختارهای آمورف بی نظیری برخوردار هستند و در نتیجه استحکام بالاتر، مدول یانگ کمتر، مقاومت در برابر سایش بیشتر، استقامت خستگی خوب و مقاومت در برابر خوردگی عالی از خود نشان می دهند. برای این منظور، شیشه فلزات بالک (BMG) اخیراً توجه زیادی را برای کاربرد های زیست پزشکی به خود جلب کرده اند.

این مقاله مروری بر پیشرفت های اخیر شیشه فلزات بالک بر پایه Ti، Zr، Ca، و Sr، Zn، Fe و Mg برای کاربردهای زیست پزشکی انجام داده است. جهت تحقیقات آینده به سمت غلبه بر تردی، توانایی تشکیل شیشه (GFA) و در نتیجه بدست آوردن شیشه فلزات بالک با اندازه بزرگتر، حذف یا کاهش عناصر سمی و اصلاحات سطحی حرکت می کند.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

With a continuously increasing aging population and the improvement of living standards, large demands of biomaterials are expected for a long time to come. Further development of novel biomaterials, that are much safer and of much higher quality, in terms of both biomedical and mechanical properties, are therefore of great interest for both the research scientists and clinical surgeons. Compared with the conventional crystalline metallic counterparts, bulk metallic glasses have unique amorphous structures, and thus exhibit higher strength, lower Young’s modulus, improved wear resistance, good fatigue endurance, and excellent corrosion resistance. For this purpose, bulk metallic glasses (BMGs) have recently attracted much attention for biomedical applications.

This review discusses and summarizes the recent developments and advances of bulk metallic glasses, including Ti-based, Zr-based, Fe-based, Mg-based, Zn-based, Ca-based and Sr-based alloying systems for biomedical applications. Future research directions will move towards overcoming the brittleness, increasing the glass forming ability (GFA) thus obtaining corresponding bulk metallic glasses with larger sizes, removing/reducing toxic elements, and surface modifications.