english R. KARIMIA, I. ABBASPOURA, M. AMIRIB
Rezumat
Magnetic Nanofluids, such as water-alumina, water-copper, and water-iron oxide, have been attracted due to their interesting thermo physical properties and their application are important branches of engineering such as heat transfer. Research results in recent years show that the presence of nanoparticles increases heat transfer. In this research, we will produce iron oxide (Fe3O4) nanoparticles, by co-precipitation. Two samples of nanoparticles were synthesized, and the size of the produced nanoparticles was around 30-60 nm. The size of the nanoparticles in the fluid (water) and their distribution have a significant effect on the conductivity coefficient of the porous medium (magnetic Nanofluid). Therefore on the heat transfer factor, we will try to reduce the size of the nanoparticles as much as possible and make the particle size distribution uniform. After synthesis, nanofluid is obtained by combining nanoparticles with a certain mass with water. Arabic gum has been used to prevent nanoparticles from sticking together in nanofluid suspension. Zeta potential was obtained for nanofluid suspensions and it was observed that have good stability. To investigate the effects of adding nanoparticles to water in heat exchangers, we used critical heat flux (CHF) analysis. Using CHF, we can obtain the heat transfer factor, and we showed that by adding synthesized Fe3O4 nanoparticles to the base fluid, the heat transfer is improved.
Cuvinte cheie
Nanofluids, Heat transfer factor, Iron (II, III) oxide, Heat exchangers
-
Anul
2025
-
Numărul
55 (1)
-
Paginile
3-10
-
Domenii de interes
BIOMATERIALE ȘI BIONANOMATERIALE; SUBSTANȚE, PROCEDURI ȘI DISPOZITIVE PENTRU MEDICINĂ
DENISA-NICOLETA MUȘAT, ALEXANDRA-CRISTINA BURDUȘEL, ȘTEFAN GAFTONIANU, ANTON FICAI, OVIDIU OPREA, ROXANA POPESCU, ROXANA TRUȘCĂ, ECATERINA ANDRONESCU
Rezumat
Studiul de față descrie sinteza și caracterizarea și testarea unui material nanocompozit cu rol în regenerarea țesuturilor osoase și protecție antimicrobiană. Prin urmare, s-a realizat o biosticlă 45S5 produsă prin sinteză sol-gel cu nanoparticule de oxid de zinc rezultate din sinteza hidrotermală asistată de microunde. Adăugarea de uleiuri esențiale de mentă și roiniță în diferite concentrații a îmbunătățit funcționalitatea biologică a materialului. Compozitele luate în considerare au fost caracterizate prin analiză termică (TG-DSC), spectroscopie FTIR, difracție de raze X (XRD), microscopie electronică de scanare (SEM) și spectroscopie de raze X cu dispersie de energie (EDS) pentru evaluarea fizico-chimică. Analiza a permis identificarea fazelor cristaline orecum și morfologiile particulelor și încorporarea grupărilor funcționale. Particulele de biosticlă au avut dimensiuni între 2-4 μm, în timp ce dimeniusnile nanoparticulele de ZnO au fost majoritar între 200-400 nm, cu o distribuție uniformă confirmată prin cartografiere elementară. Evaluarea biocompatibilității a utilizat un test MTT cu celule de tip osteoblast MG-63. Rezultatele au arătat că ZnO a cauzat citotoxicitate la concentrații mai mari, însă adăugarea de ulei esențial a redus acest efect, în special atunci când uleiul de roiniță a fost utilizat la o concentrație de 2%, ceea ce a demonstrat o biocompatibilitate îmbunătățită pentru toate concentrațiile testate. Materialul compozit dezvoltat demonstrează proprietăți antimicrobiene și osteoconductivitate îmbunătățite, împreună cu o citotoxicitate scăzută, ceea ce îl face potrivit pentru aplicații biomedicale în ingineria țesutului osos.
Cuvinte cheie
biosticlă, oxid de zinc, compozit, uleiuri esențiale, efect antimicrobian
-
Anul
2025
-
Numărul
55 (1)
-
Paginile
11-24
-
Domenii de interes
BIOMATERIALE ȘI BIONANOMATERIALE; SUBSTANȚE, PROCEDURI ȘI DISPOZITIVE PENTRU MEDICINĂ
ANDREEA-CRISTIANA ALEXE, ALEXANDRA-CRISTINA BURDUȘEL, ȘTEFAN GAFTONIANU, OVIDIU OPREA, ROXANA POPESCU, ROXANA TRUȘCĂ, ANTON FICAI, ECATERINA ANDRONESCU
Rezumat
Regenerarea țesutului osos prezintă o provocare semnificativă din cauza complexității structurilor osoase și a setului de limitări ale metodelor tradiționale de grefare. Scopul prezentului studiu este dezvoltarea și caracterizarea unui material nanocompozit din hidroxiapatita dopată cu ceriu (Ce-HAp), sticlă bioactivă (biosticlă 45S5) și uleiuri esențiale naturale (salvie și cimbru). Hidroxiapatita a fost sintetizată prin metoda hidrotermală asistată de microunde și biosticla, obținută prin sinteza sol-gel. Materialului final i s-au adăugat uleiuri esențiale. Materialul compozit a fost supus analizelor XRD, FTIR, SEM, EDAX, care i-au confirmat fazele cristalină, compoziția chimică și caracteristicile morfologice. Rezultatele testului MTT au arătat că celulele de tip osteoblast MG-63 au demonstrat o biocompatibilitate ridicată și fără citotoxicitate, în timp ce probele care conțin ulei esențial de salvie au dus la o viabilitate celulară crescută. Analiza termică a arătat că materialele compozite au menținut o stabilitate termică excelentă. Materialul nanocompozit prezintă o bioactivitate îmbunătățită, împreună cu proprietăți antimicrobiene și citocompatibilitate, ceea ce îl face potrivit pentru aplicații medicale. Sistemul multifuncțional oferă un substitut pentru grefele standard, în timp ce aplicații biomedicale suplimentare pot fi realizate prin adăugarea de ioni biologic activi, cum ar fi Ag, Sr, Ce sau Zn.
Cuvinte cheie
hydroxyapatite, cerium oxide, essential oils, bioglass, biocompatibility
-
Anul
2025
-
Numărul
55 (1)
-
Paginile
25-38
-
Domenii de interes
BIOMATERIALE ȘI BIONANOMATERIALE; SUBSTANȚE, PROCEDURI ȘI DISPOZITIVE PENTRU MEDICINĂ
ANGELA GABRIELA PĂUN, ROBERTA-GEANINA MIFTODE, MIHAELA VASILICA MÎNDROIU
Rezumat
Această lucrare prezintă principalele rezultate ale studiului privind prepararea și caracterizarea unor bio-membrane conductoare pe bază de alcool polivinilic (PVA), destinate utilizării ca electroliți polimerici solizi (SPE) în aplicații de tip fereastră inteligentă. Noutatea cercetării constă în dezvoltarea unor bio-membrane PVA cu conductivitate ionicǎ și electronicǎ îmbunătățită, prin incorporarea de perclorat de litiu (LiClO₄) ca sursă de ioni de litiu (Li⁺), precum și prin funcționalizarea cu acid dezoxiribonucleic (ADN) și poli(3,4-etilendioxitiofen) (PEDOT), acesta din urmă introducând căi de transport electronic. Bio-membranele au fost caracterizate prin spectroscopie FTIR și UV-Vis, iar conductivitatea a fost determinată prin spectroscopie de impedanță electrochimică (EIS). Membrana PVA cu cea mai bună conductivitate a fost utilizată în asamblarea unui dispozitiv de tip fereastră inteligentă, evaluat prin măsurători de chronoamperometrie, densitate de sarcină și spectroscopie UV-Vis. Rezultatele au demonstrat că combinația sinergică dintre PEDOT, LiClO₄ și ADN (care facilitează transportul ionilor și interacțiunea cu matricea polimerică) a condus la formarea unor căi conductoare mixte ion–electron, capabile să susțină un mecanism de transport dual. Fereastra electrocromatică inteligentă care încorporează biomembrana optimizată pe bază de PVA a prezentat o modulație optică (ΔT) de 22%, cu timpi rapizi de comutare: 11 secunde pentru colorare și 13 secunde pentru decolorare.
Cuvinte cheie
Bio-membrane, Ferestre inteligente electrocromice, Alcool Polivinilic, Acid Deoxiribonucleic, Conductivitate ionică
-
Anul
2025
-
Numărul
55 (3)
-
Paginile
204-213
-
Domenii de interes
BIOMATERIALE ȘI BIONANOMATERIALE; SUBSTANȚE, PROCEDURI ȘI DISPOZITIVE PENTRU MEDICINĂ
MARIA ELIZA PUSCASU, CRISTINA BUSUIOC
Rezumat
În ultimii ani, osul a devenit al doilea cel mai transplantat țesut la nivel global ca urmare a numărului crescut de accidente, patologii și a duratei de viață prelungite. În prezent, există limitări semnificative în ceea ce privește materialele disponibile pentru transplantul de țesut osos și există o cerere mare pentru cercetarea substituenților adecvați. Plecând de la compoziția osoasă și arhitectura complexă, se poate obține un material de grefare cu potențial ridicat în ingineria țesutului osos. Bioceramicile din sistemul CaO‒MgO‒SiO2 (de exemplu, diopsid, akermanit și merwinit) au o bioactivitate excelentă și sunt similare cu hidroxiapatita din punct de vedere biologic, având o rezistență mecanică îmbunătățită. Având în vedere arhitectura internă complexă a osului, una dintre cele mai potrivite metode de fabricare în ingineria țesutului osos este imprimarea 3D, deoarece această tehnică facilitează fabricarea unor structuri interne complexe, cu un control ridicat asupra parametrilor de umplere. În această lucrare, au fost obținute pulberi pe bază de diopsid, akermanit și merwinit utilizând atât metoda sol-gel, cât și metoda combustiei. Toate pulberile obținute au fost caracterizate folosind difracția de raze X, în timp ce pulberile de diopsid și merwinite au fost caracterizate din punct de vedere morfologic prin microscopie electronică cu scanare. Ulterior, pulberile obținute au fost amestecate cu un aditiv organic pentru a obține o pastă imprimabilă cu caracteristici adecvate pentru procesul de robocasting. Apoi a fost realizată o comparație între impactul metodei de sinteză asupra formulării pastei. Scaffoldurile 3D obținute au fost evaluate din punct de vedere morfologic folosind microscopia electronică cu scanare. Rezultatele au sugerat că metoda de sinteză joacă un rol important în formularea pastei pentru procesul de imprimare 3D și că scaffoldurile pe bază de diopsid, akermanit și merwinit pot fi obținute cu succes prin metoda robocasting.
Cuvinte cheie
Silicați de Calciu si Magneziu, Sol-Gel; Combustie, Robocasting, Ingineria Tesutului Osos
-
Anul
2025
-
Numărul
55 (4)
-
Paginile
337-346
-
Domenii de interes
BIOMATERIALE ȘI BIONANOMATERIALE; SUBSTANȚE, PROCEDURI ȘI DISPOZITIVE PENTRU MEDICINĂ
ANCA MIHAELA MOCANU, ANDREEA IOANA SUSANU
Rezumat
Lucrarea explorează domeniul protezelor dentare fabricate digital, detaliind în mod specific aplicarea metodologiilor CAD/CAM (Computer-Aided Design/Computer-Aided Manufacturing) în domeniul stomatologiei restaurative. Cercetarea examinează în detaliu secvența de fabricare digitală în protetică dentară, care cuprinde faze critice precum scanarea intraorală/de laborator, modelarea CAD, frezarea automată și tratamentul final al suprafeței. O parte semnificativă a lucrării este dedicată implementării sistemului CEREC în mediul clinic (adică proceduri efectuate în cadrul cabinetului stomatologic). În plus, studiul include o evaluare a echipamentelor specializate și a comportamentului mecanic al trei biomateriale restaurative notabile: Zirconia, IPS E.max Ceram Dentin și Cerasmart. Sistemul CEREC este un sistem computerizat cu ajutorul căruia se pot proiecta și realiza într-o singură ședință lucrări ceramice unidentare și de mică intindere, extrem de precise, estetice și rezistente. Materialele dentare au fost analizate atât în forma lor de dinaintea procesului de ardere, cât şi după această etapă, prin spectroscopie de absorbţie în infraroşu (FITR), morfologia probelor a fost evidențiată prin utilizarea unui microscop electronic de baleiaj de înaltă rezoluție, echipat cu un detector EDX și analiză termică (TG-DTG-DTA). Metodele de caracterizare au fost aplicate pentru a compara performanțele celor trei materiale, cu accent pe adaptarea marginală, estetica, rezistența și ușurința în prelucrare si evidențierea diferențelor esențiale dintre materiale în contextul utilizării lor în restaurările stomatologice. Rezultatele acestui studiu împreună cu datele din literatura de specialitate ajută la interacțiunea acestor materiale cu țesuturile și, de asemenea, la modificarea proprietăților acestor materiale.
Cuvinte cheie
kit-uri ceramice, tehnica CAD/CAM, spectroscopie de absorbție, microscopie electronică de baleiaj, analiză termică
-
Anul
2025
-
Numărul
55 (4)
-
Paginile
413-423
-
Domenii de interes
BIOMATERIALE ȘI BIONANOMATERIALE; SUBSTANȚE, PROCEDURI ȘI DISPOZITIVE PENTRU MEDICINĂ