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Efecto de la Geometría Celular en las Propiedades Mecánicas de la Teselación 3D de Voronoi

Autores: Alknery, Zainab; Sktani, Zhwan Dilshad Ibrahim; Arab, Ali

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Efecto de la Geometría Celular en las Propiedades Mecánicas de la Teselación 3D de Voronoi


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales para aplicaciones biomédicas

Palabras clave

Naturaleza
Andamios 3D
Teselación de Voronoi
Rinoceronte 7
Estereolitografía
Propiedades mecánicas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 25

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los andamios biológicos 3D irregulares se han observado ampliamente en la naturaleza. Por lo tanto, en el trabajo actual, se proponen nuevos diseños para andamios 3D ligeros basados en la teselación de Voronoi con alta porosidad. Los diseños propuestos están inspirados en la naturaleza, que sin duda ha demostrado ser el mejor diseñador. Así, se utilizó el software Rhinoceros 7/Grasshopper para diseñar tres modelos geométricos tanto para estructuras de Voronoi normales como alargadas: homogéneas, gradiente I y gradiente II. Luego, se utilizó la fabricación aditiva por estereolitografía (SLA) para fabricar materiales biopoliméricos. Finalmente, se realizó una prueba de compresión para estudiar y comparar las propiedades mecánicas de las muestras diseñadas. El cilindro de gradiente I muestra el mayor módulo de Young. Para los cilindros homogéneos y de gradiente II, las estructuras de Voronoi alargadas muestran propiedades mecánicas superiores y absorción de energía en comparación con los diseños de Voronoi normales. Por lo tanto, estos diseños son topologías prometedoras para aplicaciones futuras.

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