İçeriğe atla

Biyo-mürekkep

Biyo-mürekkepler, 3B baskı kullanarak tasarlanmış yapay olan canlı dokuyu üretmek için kullanılan malzemelerdir. Bu mürekkepler hücrelerden oluşur, ancak genellikle hücreleri saran ek malzemelerle birlikte kullanılır. Hücrelerin ve biyopolimer jellerin kombinasyonu biyo-mürekkep olarak tanımlanır. Reolojik, mekanik, biyofonksiyonel ve biyouyumluluk gibi belirli özellikleri olması gerekir. Bu mürekkepler, doku mühendisliği ve rejeneratif tıp için en gelişmiş araçlardan biri olarak kabul edilir.[1]

Geleneksel 3B baskı malzemelerinden farklılıkları

  • Çok daha düşük bir sıcaklıkta basılmıştır (37 °C veya altı)
  • Hafif çapraz bağlanma koşulları
  • Doğal türetme
  • Biyoaktif olması

Yazdırılabilirlik

Biyo-mürekkep, bileşimleri ve kimyaları genellikle ilham alır ve mevcut hidrojel biyomateryallerinden türetilir. Bu hidrojel biyomateryaller genellikle kuyu plakalarına ve diğer kalıplara dökülebilecek şekilde geliştirilmiştir. Bu hidrojellerin bileşiminin filament oluşumuna izin verecek şekilde değiştirilmesi, biyo-yazdırılabilir malzemeler olarak dönüştürülmeleri için gereklidir. Bununla birlikte, biyo bağlantıların benzersiz özellikleri, malzeme basılabilirliğini karakterize etmede yeni zorluklar sunmaktadır.[2]

Geleneksel biyo-baskı teknikleri, son yapıyı oluşturmak için malzemenin katman katman biriktirilmesini içerir, ancak 2019'da hacimsel biyo baskı adı verilen yeni bir yöntem tanıtıldı. Hacimsel biyo-baskı, sıvı bir hücreye biyo-mürekkep yerleştirildiğinde ve bir enerji kaynağı tarafından seçici olarak ışınlandığında meydana gelir. Bu yöntem, ışınlanmış malzemeyi aktif olarak polimerize edecek ve son yapıyı oluşturacaktır. Biyo-mürekkeplerin hacimsel biyo-baskısını kullanarak biyomalzemelerin üretilmesi, üretim süresini büyük ölçüde azaltabilir. Malzeme biliminde bu, kişiselleştirilmiş biyomalzemelerin hızlı bir şekilde üretilmesine izin veren bir dönüm noktasıdır. Biyo-baskı endüstrisindeki herhangi bir büyük ilerleme gerçekleştirilmeden önce prosedür geliştirilmeli ve klinik olarak incelenmelidir.

Basıldıktan sonra esasen 'sabit' olan termoplastikler gibi geleneksel 3B baskı malzemelerinin aksine, biyo-mürekkepler yüksek su içeriği ve kristal olmayan yapıları nedeniyle dinamik bir sistemdir. Biyo-mürekkebin filament birikmesinden sonraki şekil uygunluğu da karakterize edilmelidir.[3] Son olarak, baskı işlemi sırasında biyo-mürekkep ve biyo-mürekkep içindeki herhangi bir hücreye yerleştirilen kesme gerilimlerini en aza indirmek için baskı basıncı ve nozül çapı hesaba katılmalıdır. Çok yüksek kesme kuvvetleri hücrelere zarar verebilir veya parçalayarak hücre canlılığını olumsuz yönde etkileyebilir.

Yazdırılabilirlik ile ilgili önemli hususlar:

  • Filament çapında tekdüzelik
  • Filamentlerin etkileşimindeki açılar
  • Kesişmelerle birlikte filamentlerin "akması"
  • Baskıdan sonra, çapraz bağlamadan önce şekil uygunluğunun korunması
  • Baskı basıncı ve nozül çapı
  • Baskı vizkozitesi
  • Jelleşme özellikleri

Biyo-mürekkeplerin sınıflandırılması

Yapısal

Yapısal biyo-mürekkepler, aljinat, hücresizleştirilmiş ECM, jelatinler ve daha fazlası gibi malzemeler kullanılarak istenen baskının çerçevesini oluşturmak için kullanılır. Malzeme seçiminde mekanik özellikleri, şekli, boyutu ve hücre canlılığı kontrol edilir. Bu faktörler, Biyo-basılı bir tasarımın daha temel ancak en önemli yönlerinden biri haline getirir.

Feda edilen

Feda edilen biyo mürekkepler, baskı sırasında destek olarak kullanılacak ve daha sonra dış yapı içinde kanallar veya boş bölgeler oluşturmak için baskıdan çıkarılacak malzemelerdir. Bu malzemelerin suda çözünürlük, belirli sıcaklıklar altında bozulma veya doğal hızlı bozulma gibi çevreleyen malzemeye bağlı belirli özelliklere sahip olması gerekir. Çapraz bağlı olmayan jelatinler ve pluronikler, potansiyel feda edilen malzeme örnekleridir.

Fonksiyonel

Fonksiyonel biyo-mürekkepler, daha karmaşık mürekkep formlarından bazılarıdır. Bunlar hücresel büyümeyi, gelişmeyi ve farklılaşmayı yönlendirmek için kullanılır. Yapısal bir fonksiyonun yanı sıra fonksiyonel bir doku geliştirmede büyük bir faktör oldukları için önemli bir role sahiplerdir.

Destekleyici

Destek mürekkepleri, basılı yapıların bazı durumlarda kendilerini destekleyebilecekleri noktaya kadar gelişmesine ve büyümesine izin vermek için kullanılır. Biyo baskılı yapılar, baskıdan sonraki erken dönemde karmaşık yapılar ve çıkıntılar nedeniyle son derece kırılgan ve dayanıksız olabilir, bu destek yapıları onlara bu aşamadan çıkma şansı verir. Yapı kendi kendini desteklediğinde, bunlar kaldırılabilir. Baskıdan sonra yapının bir biyoreaktöre tanıtılması gibi diğer durumlarda, bu yapılar dokuyu daha hızlı geliştirmek için kullanılan sistemlerle arayüze izin vermek için kullanılabilir.

Dört boyutlu

4 boyutlu biyo-mürekkepler biyoyazıcılık alanının geleceğidir, yüksek işleyişli doku sistemlerine sahip olmamızı sağlayacak tiplerdir. Karakteristikleri, tanıtıldıkları uyarana bağlıdır. Bu geleceğin malzemeleri, bir hasta için uygun bir organ basma hedefine daha da yaklaşarak doku mühendisliğine ve tıp endüstrisine bakış açımızda devrim yaratma potansiyeline sahiptir.[4]

Hidrojel bazlı biyo-mürekkepler

Hidrojeller, mürekkep içinde bulunan hücreler için faydalı olan yüksek seviyede hidrasyonu korur. Baskıyla ilgili fiziksel özellikler sergiledikleri için biyobaskıda faydalı malzemelerdir.[5] Yazdırılabilir hidrojeller, sentetik polimerler, polisakaritler, protein ve peptit bazlı malzemelerle en yaygın kullanım alanı bulan sentetik veya doğal olarak türetilmiş baz bileşenleri içerebilir. Biyo mürekkebin özelliklerini belirli bir baskı yöntemine ayarlamak için bu malzemeler tek bileşenli veya çok bileşenli formülasyonlarda kullanılabilir.

Protein Bazlı biyo-mürekkepler

Jelatin

Jelatin, işlenmiş dokular için yaygın olarak kullanılmaktadır. Jelatin yapı iskelelerinin oluşumu, düşük sıcaklıklarda bir jel oluşturan malzemenin fiziksel zincir dolanmaları tarafından belirlenir. Bununla birlikte, fizyolojik sıcaklıklarda jelatinin viskozitesi önemli ölçüde düşer. Jelatinin metakrilasyonu, yazdırılabilen ve fizyolojik sıcaklıkta aslına uygunluğunu koruyan jelatin yapı iskelelerinin üretimi için yaygın bir yaklaşımdır.[6]

Kolajen

Kolajen, memeli hücrelerinin hücre dışı matrisindeki ana proteindir. Bu nedenle doku, uyumlu fizikokimyasal özelliklere ve biyouyumluluğa sahiptir. Bunun da ötesinde, kolajen biyomedikal uygulamalarda zaten kullanılmaktadır. Kolajenin kullanıldığı bazı çalışmalar, cilt dokusu, kas dokusu ve hatta kemik dokusudur.[7]

Sentetik Polimerler

Pluronikler

Pluronikler, benzersiz jelleşme özelliklerinden dolayı baskı uygulamalarında kullanılmıştır.[8] Fizyolojik sıcaklıkların altında, pluronikler düşük viskozite sergiler. Bununla birlikte, fizyolojik sıcaklıklarda, pluronikler bir jel oluşturur. Ayrıca, oluşan jele fiziksel etkileşimler hakimdir. Pluronik zincirin kimyasal olarak çapraz bağlı olabilen akrilat gruplarıyla modifikasyonu yoluyla daha kalıcı bir pluronik tabanlı ağ oluşturulabilir.[9]

PEG

Polietilen glikol (PEG), etilen oksit polimerizasyonu ile sentezlenen sentetik bir polimerdir. Tipik olarak güçlü mekanik özellikleri nedeniyle uygun bir sentetik malzemedir.[7] PEG avantajları arasında sitotoksisite olmaması ve immünojenik olmaması da yer alır. Bununla birlikte, PEG biyoinerttir ve diğer biyolojik olarak aktif hidrojellerle birleştirilmesi gerekir.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ Cui, Xiaolin; Li, Jun; Hartanto, Yusak; Durham, Mitchell; Tang, Junnan; Zhang, Hu; Hooper, Gary; Lim, Khoon; Woodfield, Tim (30 Nisan 2020). "Advances in Extrusion 3D Bioprinting: A Focus on Multicomponent Hydrogel-Based Bioinks". Advanced Healthcare Materials. 9 (15): e1901648. doi:10.1002/adhm.201901648. ISSN 2192-2659. PMID 32352649. 23 Mayıs 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Mayıs 2021. 
  2. ^ Hölzl, Katja; Lin, Shengmao; Tytgat, Liesbeth; Van Vlierberghe, Sandra; Gu, Linxia; Ovsianikov, Aleksandr (23 Eylül 2016). "Bioink properties before, during and after 3D bioprinting". Biofabrication. 8 (3): 032002. doi:10.1088/1758-5090/8/3/032002. ISSN 1758-5090. PMID 27658612. 2 Kasım 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Mayıs 2021. 
  3. ^ Ouyang, Liliang; Yao, Rui; Zhao, Yu; Sun, Wei (16 Eylül 2016). "Effect of bioink properties on printability and cell viability for 3D bioplotting of embryonic stem cells". Biofabrication. 8 (3): 035020. doi:10.1088/1758-5090/8/3/035020. ISSN 1758-5090. PMID 27634915. 23 Mayıs 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Mayıs 2021. 
  4. ^ "(Five Types of Bioinks". 26 Nisan 2017. 10 Temmuz 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  5. ^ "Compatibility, applications, and future of peptide-based bioinks. | Biogelx". www.biogelx.com. 26 Nisan 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Haziran 2021. 
  6. ^ Hoch, Eva; Hirth, Thomas; Tovar, Günter E. M.; Borchers, Kirsten (3 Ekim 2013). "Chemical tailoring of gelatin to adjust its chemical and physical properties for functional bioprinting". Journal of Materials Chemistry B (İngilizce). 1 (41): 5675-5685. doi:10.1039/C3TB20745E. ISSN 2050-7518. 3 Haziran 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Haziran 2021. 
  7. ^ a b Gungor-Ozkerim, P. Selcan; Inci, Ilyas; Zhang, Yu Shrike; Khademhosseini, Ali; Dokmeci, Mehmet Remzi (1 Mayıs 2018). "Bioinks for 3D bioprinting: an overview". Biomaterials science. 6 (5): 915-946. doi:10.1039/c7bm00765e. ISSN 2047-4830. PMC 6439477 $2. PMID 29492503. 
  8. ^ Tirnaksiz, F.; Robinson, J. R. (2015). "Rheological, mucoadhesive and release properties of pluronic F-127 gel and pluronic F-127/polycarbophil mixed gel systems". Die Pharmazie. 60 (7): 518-523. ISSN 0031-7144. PMID 16076078. 
  9. ^ Müller, Michael; Becher, Jana; Schnabelrauch, Matthias; Zenobi-Wong, Marcy (11 Ağustos 2015). "Nanostructured Pluronic hydrogels as bioinks for 3D bioprinting". Biofabrication (İngilizce). 7 (3): 035006. doi:10.1088/1758-5090/7/3/035006. ISSN 1758-5090. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Karbon</span> sembolü C ve atom numarası 6 olan kimyasal element; bilinen tüm yaşamın ortak unsuru

Karbon, doğada yaygın bulunan ametal kimyasal elementtir. Evrende bolluk bakımından altıncı sırada yer alan karbon, kızgın yıldızlarda hidrojenin termonükleer yanmasında temel rol oynar. Dünyada hem doğal halde, hem de başka elementlerle bileşik halinde bulunan karbon, ağırlık olarak Dünya'nın yerkabuğunun yaklaşık %0,2'sini oluşturur. En arı (katışıksız) biçimleri elmas ve grafittir; daha düşük arılık derecelerinde maden kömürünün, kok kömürünün ve odun kömürünün bileşeni olarak bulunur. Atmosferin yaklaşık % 0,05'ini oluşturan ve bütün doğal sularda erimiş olarak bulunan karbon dioksit, kireç taşı ve mermer gibi karbonat mineralleri, kömürün, petrolün ve doğalgazın başlıca yapıtaşları olan hidrokarbonlar, en bol bulunan bileşikleridir.

<span class="mw-page-title-main">Biyoteknoloji</span> Yararlı ürünler geliştirmek veya yapmak için canlı sistemlerin ve organizmaların kullanılması

Biyoteknoloji; hücre ve doku biyolojisi kültürü, moleküler biyoloji, mikrobiyoloji, genetik, fizyoloji ve biyokimya gibi doğa bilimlerinin yanı sıra makine mühendisliği, elektrik-elektronik mühendisliği ve bilgisayar mühendisliği gibi mühendislik dallarından yararlanarak, DNA teknolojisiyle bitki, hayvan ve mikroorganizmaları geliştirmek, özel bir kullanıma yönelik ürünleri oluşturmak ya da dönüştürmek için biyolojik sistemleri, canlı organizmaları ya da türevlerini kullanan uygulamaların tümüne verilen addır.

<span class="mw-page-title-main">Polimer</span> tekrar eden yapısal birimlere sahip makromoleküllerden oluşan madde

Polimer, bir veya daha çok monomer türünden türetilen birçok tekrarlayan alt birimden oluşan çok büyük moleküllerden veya makromoleküllerden oluşan bir madde veya malzemedir. Geniş özellik spektrumları nedeniyle, hem sentetik hem de doğal polimerler günlük yaşamda temel ve yaygın roller oynar.

<span class="mw-page-title-main">Malzeme bilimi</span> yeni malzemelerin keşfi ve tasarımı ile ilgilenen disiplinlerarası alan; öncelikli olarak katıların fiziksel ve kimyasal özellikleriyle ilgilidir

Malzeme bilimi, malzemelerin yapı ve özelliklerini inceleyen, yeni malzemelerin üretilmesini veya sentezlenmesini de içine alan disiplinlerarası bir bilim dalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Polietilen tereftalat</span>

Polietilen tereftalat [bazen poli(etilen tereftalat) olarak da yazılır.] Eskiden PETP veya PET-P olarak veya genellikle en yaygın PET veya PETE olarak kısaltılan polyester ailesi reçinelerinden bir termoplastik polimer reçinedir. Genelde giysiler için elyaflarda, sıvılar ve gıdalar için kaplarda, üretim için termoformda ve mühendislik reçineleri için cam elyafla birlikte kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Polyester</span>

Poliester, ana zincirlerinin her tekrar biriminde ester işlevsel grup içeren polimerlerin bir kategorisidir.

<span class="mw-page-title-main">Piezoelektrik</span> Sıkıştırlmış veya basınç uygulanmış elektrik

Piezoelektrik özelliği, bazı malzemelere uygulanan mekanik basınç sonucunda, malzemenin elektrik alan ya da elektrik potansiyel değiştirme yeteneğidir. Bu etki, malzemenin içindeki polarizasyon yoğunluğundaki değişmeyle doğrudan alakalıdır. Eğer malzeme kısa devre değilse, uygulanan stres malzemede bir voltaj meydana getirir. Piezo kelimesi, Yunancadan türetilmiştir; “sıkıştırmak, basınç uygulamak” anlamlarına gelmektedir. Piezoelektrik malzemeler terslenebilirdir; yani “direkt piezoelektrik etki” sergileyen malzemeler, ters piezoelektirk etki de gösterirler. Örneğin, kurşun zirkonat titanat kristalleri, orijinal boyutundan %0,1 oranına kadar şekil değiştirebilirler. Bu etkinin “sesin oluşturulması ve algılanması”, “yüksek voltajlar oluşturulması”, “elektronik frekans yaratılması”, “mikrobalans” ve "optik çevrimcilerin aşırı ince odaklanması” gibi kullanışlı uygulamaları vardır. Aynı zamanda atomik çözünme sonucunda bilimsel birçok tekniğin temelini oluşturmakla birlikte, günlük kullanımda ateşleyici olarak çakmaklarda ve barbekülerde kullanılmaktadır. Kültobirasyonların piezoelektriğe doğrudan etkisi yoktur.

<span class="mw-page-title-main">Poliüretan</span> karbamat (üretan) bağlantılarıyla birleştirilen organik birimler zincirinden oluşan polimer

Poliüretan, karbamat bağlantıları ile birleştirilen organik üniteler zincirinden oluşan bir polimerdir. Esnek ve esnemeyen köpükler, dayanıklı elastomerler ve yüksek performanslı yapıştırıcılar, sentetik lifler, contalar, prezervatifler, halıların alt kısmı ve sert plastik yapımında kullanılırlar.

<span class="mw-page-title-main">Kalp kası</span> kalp kasından oluşan kalp duvarının orta tabakası

Kalp kası omurgalılar'ın üç tip kas dokusundan biridir; diğer ikisi iskelet kası ve düz kas'tır. Kalp duvarı'nın ana dokusunu oluşturan istemsiz, çizgili bir kas'tır. Kalp kası (miyokard), kalp duvarının dış tabakası (perikard) ile iç tabaka (endokardiyum) arasında, koroner dolaşım yoluyla kanın sağlandığı kalın orta tabakayı oluşturur. Interkalatlı disklerle birleştirilen ve hücre dışı matrisi oluşturan kollajen lifleri ve diğer maddelerle kaplanan bireysel kalp kas hücrelerinden oluşur.

Karbon elyaf takviyeli plastik veya karbon elyaf takviyeli polimer sağlam, hafif ve pahalı bir çeşit kompozit malzeme, elyaf takviyeli polimerdir. Cam elyafı'ına benzer şekilde bu kompozit yapıya mukavemet veren malzemeye karbon elyafı denilir. Polimer için en çok epoksi kullanılsa da polyester, vinil ester ya da naylon gibi başka maddelerin de kullanıldığı görülebilir. Kevlar veya alüminyum yapılarında karbon, cam gibi diğer güçlendiricilerle birlikte kullanılır. Grafit takviyeli polimer ya da Grafit elyaf takviyeli polimer (GFRP) de karbon elyafıyla takviyeli bu tür yapıları nitelemek için de kullanılır. Cam elyaf takviyeli malzemelerin de GFRP olarak tanımlanabilmesi ve karışıklık yaşanması nedeniyle bu isimlendirme çok sık kullanılmaz. Bazı ürün tanıtımlarında ise kısaca grafit elyafı denilir.

<span class="mw-page-title-main">Seramik mühendisliği</span> Seramik mühendisliği inorganik, metalik olmayan malzemelerden nesneleri oluşturma bilim ve teknolojisidir.

Seramik mühendisliği inorganik, metalik olmayan malzemelerden nesneleri oluşturma bilim ve teknolojisidir. Bu, ya ısıl hareketle ya da yüksek saflıktaki kimyasal çözeltilerinden çökelme reaksiyonları kullanılarak düşük sıcaklıklarda sağlanır. Bu tanım, hammaddelerin saflaştırılması, söz konusu kimyasal bileşiklerin üretimi, ürüne dönüştürülmesi, yapı kompozisyon ve özelliklerinin incelenmesi çalışmalarını içerir.

<span class="mw-page-title-main">Hafızalı köpük</span> Visco, yumuşak ve sakızımsı kimyasal madde. İnsan sağlığına, tüketilmediği sürece zararı yoktur. Hatta ortopedik yatak ve yastıklarda kullanılır.

Hafızalı köpük çoğunluğu poliüretan olan ve viskozite ve yoğunluğu artıran ek kimyasallardan oluşur. Genellikle "viskoelastik" poliüretan köpük veya esnekliği az poliüretan köpük (LRPu) olarak adlandırılır. Köpük kabarcıkları veya "hücreleri" açıktır ve etkili şekilde havanın hareket edebileceği bir matris oluşturur. Yoğun olan hafızalı köpük vücut sıcaklığıyla yumuşar ve birkaç dakikada çevrelediği vücudun şeklini alır. Yeni bulunan hafızalı köpükler ilk şekillerine daha çabuk geri dönerler.

Polimer kimyası, polimerlerin ve makromoleküllerin kimyasal sentezine, yapısına ve kimyasal ve fiziksel özelliklerine odaklanan bir kimya alt disiplinidir. Polimer kimyasında kullanılan ilkeler ve yöntemler, organik kimya, analitik kimya ve fiziksel kimya gibi çok çeşitli diğer kimya alt disiplinleri aracılığıyla da uygulanabilir. Pek çok malzeme tamamen inorganik metaller ve seramiklerden DNA ve diğer biyolojik moleküllere kadar polimerik yapılara sahiptir, ancak polimer kimyası tipik olarak sentetik, organik bileşimler bağlamında anılır. Sentetik polimerler, genellikle plastik ve kauçuk olarak adlandırılan, günlük kullanımdaki ticari malzemeler ve ürünlerde her yerde bulunur ve kompozit malzemelerin ana bileşenleridir. Polimer kimyası, her ikisi de polimer fiziği ve polimer mühendisliğini kapsayacak şekilde tanımlanabilen daha geniş polimer bilimi veya hatta nanoteknoloji alanlarına da dahil edilebilir.

<span class="mw-page-title-main">Polilaktik asit</span>

Polilaktik asit veya polilaktit (PLA) omurga formülü (C3H4O2)n ya da [–C(CH3)HC(=O)O–]n olan, su kaybı ile laktik asit C(CH3)(OH)HCOOH yoğunlaştırmasıyla (dolayısıyla adı) elde edilmiştir. Ayrıca temel tekrarlayan birimin döngüsel dimeri olan laktit [–C(CH3)HC(=O)O–]2 'in halka açma- polimerizasyonu ile de hazırlanabilir.

Seçici lazer sinterleme (SLS), CO2 lazeri kullanılarak metal ya da alaşım tozlarının yanı sıra, polistren gibi plastik malzemeler, poliamid (naylon) veya seramik malzemelerin seçici olarak sinterlenmesiyle bir ürünün ilk halini oluşturan eklemeli bir üretim sürecidir.

<span class="mw-page-title-main">Üç boyutlu biyoyazıcı</span>

Üç boyutlu(3B) biyoyazıcılar, özellikle Doku Mühendisliği alanında kullanılan biyomalzemelerin doğal dokuları taklit ederek pek çok sorun için umut vadedici çözümler üreten ileri teknolojik biyomedikal cihazlardır. Genellikle doğal doku özelliklerini taklit etmek, doku benzeri yapılar oluşturmak için biyo-mürekkep olarak bilinen malzemeleri biriktirerek katmanlı üretim metodu kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Nanokompozit</span>

Nanokompozit, kendini oluşturan fazlardan birinin 100 nanometreden (nm) küçük bir, iki veya üç boyuta sahip olduğu kompozitlerdir. Diğer bir tanımı ise malzemeyi oluşturan farklı fazlar arasında nano ölçekli tekrar mesafelerine sahip yapıların bulunduğu çok fazlı katı kompozitlerdir.

Genellikle polimer malzemeleri tasarlayan, analiz eden ve değiştiren bir mühendislik alanıdır. Polimer mühendisliği, petrokimya endüstrisi, polimerizasyon, polimerlerin yapısı ve karakterizasyonu, polimerlerin özellikleri, polimerlerin birleştirilmesi ve işlenmesi ve ana polimerlerin tanımı, yapı özellik ilişkileri ve uygulamalarının yönlerini kapsar.

Yeşil kompozitler ya da biyokompozitler olarak da adlandırılır; yenilenebilir kaynaklardan veya biyolojik maddelerden kaynaklanan hem takviyelerden hem de polimer matris fazından oluşan farklı türde biyo-kompozit malzemeler olarak tanımlanmaktadır. Yeşil kompozitler, çok çeşitli takviye elemanı ve matris malzemelerin kullanımına uygun, iyi mukavemet ve boşluklu yapılarından dolayı iyi ses yalıtım özelliğine sahip, kolayca işlenebilen ve yeni üretim teknikleri gerektirmeyen, mikro ya da nano seviyede çalışılabilen, geri dönüştürülebilir, yenilenebilir, sürdürülebilir doğa dostu malzemelerdir. Yakın geçmişte kendini dünyaya kısa bir sürede tanıtan kompozit malzemeler uzay-hava sistemleri, otomotiv, spor eşyaları gibi birçok gündelik alanlarda vazgeçilemez hale gelmiştir. Genellikle kompozit malzemeler, çeşitli biçimlerde tasarlanabilir olmalarına karşın çoğunlukla epoksi, polipropilen, polietilen vs. bir polimer matrise cam, karbon, aramid veya ultra yüksek moleküler ağırlıklı polietilen liflerin takviyesiyle meydana gelmektedirler. Kompozit malzeme kullanımı artmasının avantajı olmasının yanında oluşacak malzeme için tüketilen atıklar sorun oluşturmaktadır. Ayrıca kompozit malzemeler iki farklı malzemeden meydana geliyor olması geri dönüşümünü zorlaştırmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Cam-seramik</span>

Cam-seramikler (CS'ler), bir camın kristalleştirilmesiyle elde edilmektedir. Camların özellikleriyle kristallerin faydalarının birleşiminin sonucu olarak ortaya camdan daha verimli bir yapı çıkar. Cam-seramikler, uygun bileşimdeki camların ısıl işlem uygulanmasıyla oluşur. Bu nedenle daha düşük enerjiye sahip kristalli yapı oluşur. Kontrollü kristalizasyona tabi tutulduğunda oluşan ince taneli polikristal malzemeler cam- seramik malzemeler olarak adlandırılmaktadır. Holand ve Beall (2012) cam-seramik malzemeleri kimyasal bileşimlerine göre sınıflandırmaktadır. Bu sınıflandırma ; alkali ve toprak alkali silikatlar, alümino-silikatlar, florosilikatlar, silikofosfatlar, demir silikatlar ve fosfatları kapsamaktadır. Cam-seramiklerin bir başka sınıflandırması ise cam-seramikleri oksit ve oksit olmayan kategorilere ayırmaktadır.. Oksit cam seramikler, silikat, fosfat, borat ve GeO2 bazlı malzemeleri içermektedir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.