english LEVENTE-ZSOLT RÁCZ, LUCIAN-CRISTIAN POP, GHEORGHE TOMOAIA, AURORA MOCANU, CSABA-PÁL RÁCZ, ATTILA-ZSOLT KUN, EDIT FORIZS, MELINDA SÁRKÖZI, CSABA VÁRHELYI JR., MARIA TOMOAIA-COTISEL
Rezumat
Obținerea unor cunoștințe de bază privind nanostructura compozitelor avansate, pe bază de curcumină (CCM), amestecată cu diverși compuși bioactivi, în polietilenglicol (PEG6000), va permite dezvoltarea unor aplicații inovatoare mai eficiente ale acestor compozite, având în vedere importanța lor, în special ca suplimente cu beneficii pentru sănătatea umană. Obiectivul nostru este de a înțelege comportamentul curcuminei, în prezența concentratului de proteine din zer (WPC), a trans-resveratrolului (RES) sau a silimarinei (SIL), în matricea PEG6000, precum și rolul biomoleculelor în realizarea compozitelor avansate, precum PEG6000-CCM, PEG6000-CCM-WPC, PEG6000-CCM-RES-WPC și PEG6000-CCM-SIL-WPC, dezvoltând astfel compozite personalizate multifuncționale. În acest studiu, imaginile AFM: topografiile 2D și 3D, precum și imaginile de fază și amplitudine furnizează informații despre morfologia suprafeței compozitelor nanostructurate la rezoluție nanometrică și rugozitatea suprafeței ca valoare medie pătratică, RMS, confirmând miscibilitatea compușilor în matricea PEG6000, precum și forma și dimensiunea nanoparticulelor compozite. WPC îmbunătățește stabilitatea acestor compozite prin legăturile de hidrogen intermoleculare cu CCM și RES sau SIL, ajungând de la molecule mici la nanostructuri compozite avansate în matricea PEG6000, așa cum o demonstrează investigația AFM. Datele FTIR pentru toate cele patru compozite evidențiază interacțiunea dintre componentele precursoare din matricea PEG6000, în principal prin formarea de noi legături de hidrogen intermoleculare între grupările lor funcționale. În concluzie, nanocompozitele inovatoare PEG6000-CCM, PEG6000-CCM-WPC, PEG6000-CCM-RES-WPC și PEG6000-CCM-SIL-WPC, oferă o strategie eficientă pentru proiectarea de nanocompozite noi și promițătoare pentru aplicații biomedicale, cum ar fi sistemele de administrare a medicamentelor pentru tratarea diverselor boli, în special a cancerului, precum și pentru medicina de regenerare osoasă.
Cuvinte cheie
compozite nanostructurate, curcumină, concentrat de proteine din zer, resveratrol, silimarină, PEG6000, AFM, FTIR
-
Anul
2026
-
Numărul
56 (1)
-
Paginile
3-12
-
Domenii de interes
BIOMATERIALE ȘI BIONANOMATERIALE; SUBSTANȚE, PROCEDURI ȘI DISPOZITIVE PENTRU MEDICINĂ
HAYET MISSOUNI, DJANETTE MERIEM BLIZAK, SOUHEYLA TOUBAL, IMANE DJOUABI, MAHDIA TOUBANE, NADIA BOUKHERROUB
Rezumat
Conventional nanoparticle synthesis routes raise growing environmental concerns, making green approaches increasingly relevant. Here, NiO nanoparticles were prepared via hydrothermal synthesis, using Ziziphus Lotus (L.) almond as a natural mediating agent, alongside a control synthesis without extract. According to our investigations, no previous study has used, the almonds of Ziziphus Lotus (L.), for the production of metal oxide nanoparticles. The nanoparticles obtained were characterized by X-ray diffraction (XRD), UV-visible spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), UV-visible spectroscopy, and zeta potential measurement. The results we obtained showed that the hydrothermal temperature is a crucial parameter in crystallization: samples treated at 140 °C exhibited good crystallization, with crystallites averaging around 34 nm in size, and SEM images revealed a clearly ordered lamellar morphology. The presence of this almond extract had multiple effects on the resulting nanoparticles. Their growth was directed towards anisotropic morphologies, their surface charge was modified, and their optical band gap was considerably widened, reaching 3.75 eV, compared to 3.48 eV in the sample without the extract. The results of this study confirm that hydrothermal biosynthesis is a easy and environmentally friendly method for producing NiO nanoparticles. Thus, these nanoparticles may provide new opportunities in the domain of optoelectronics, energy storage and biomedical applications.
Cuvinte cheie
NiO nanoparticles, biosynthesis, hydrothermal, Ziziphus Lotus (L.) Lam almond
-
Anul
2026
-
Numărul
56 (1)
-
Paginile
13-23
-
Domenii de interes
BIOMATERIALE ȘI BIONANOMATERIALE; SUBSTANȚE, PROCEDURI ȘI DISPOZITIVE PENTRU MEDICINĂ
FLORENTINA MARILENA CLICINSCHI, CRISTINA ANTONELA BANCIU, DORINEL TĂLPEANU, MAGDALENA VALENTINA LUNGU, CRISTINA CORNELIA COSTEA, GABRIELA BEATRICE SBÂRCEA, DELIA PĂTROI, VIRGIL EMANUEL MARINESCU
Rezumat
Scopul acestei cercetări a fost acela de a obține materiale ceramice compozite ce au la bază o matrice de carbură de siliciu (SiC) modificată cu aditivi de sinterizare (Al2O3 şi Y2O3) și ranforsată cu 1% sau 5% procente masice fibre de carbon măcinate (Cf) utilizând tehnica sinterizării în plasmă cu scânteie (SPS). Procesarea prin SPS a fost efectuată în vid, la o presiune aplicată axial de 50 MPa şi o temperatură de sinterizare de 1850°C, cu un timp de staţionare de 10 minute. Caracteristicile structurale şi morfologice ale compozitelor pe bază de carbură de siliciu au fost examinate utilizând difracţia de raze X (XRD) şi microscopia electronică de scanare (SEM). Proprietăţile fizice şi mecanice, inclusiv densitatea aparentă, porozitatea aparentă, duritatea Vickers, modulul de elasticitate, coeficientul de frecare şi rata specifică de uzură, au fost evaluate pentru toate probele sinterizate. Analiza XRD a indicat predominanţa fazei β-SiC în materialele compozite obţinute. Rezultatele au arătat că toate probele sinterizate la 1850°C au atins densităţi aparente peste 3 g/cm3 şi porozităţi aparente sub 1,72%, corespunzând unui grad de densificare de minimum 98,28%. În plus, toate probele analizate au prezentat valori ale durităţii Vickers care depăşesc 1568 HV, modul de elasticitate în intervalul 240–299 GPa şi un coefficient mediu de frecare între 0,41 şi 0,93 în condiţii uscate de alunecare.
Cuvinte cheie
sinterizare în plasmă cu scânteie, β-SiC, fibre de carbon, compozite ceramice, proprietăți mecanice și tribologice
RAJESH PINNAVASAL VENUKRISHNAN, BASKAR NEELAKANDAN, VINOTH KUMAR SELVARAJ
Rezumat
The presented research work explores the fabrication and parametric optimization of β- Tri-Calcium Phosphate (β-TCP) composites reinforced with Zinc Oxide (ZnO) powder, which make them suitable for biomedical applications. TCP is widely recognized for its biocompatibility and bioresorbability, while ZnO offers strong bacterial inhibition and enhanced mechanical strength. The composite is fabricated using a compaction-sintering process, known as Powder Metallurgy technique followed by investigation of physical and mechanical attributes of the as-formed composite specimens. The process parameters viz., particle size of the constituents, volumetric percentage of TCP content and sintering temperature are optimized and the best possible specimen is selected among various combinations using a combinatorial statistical technique namely Historical Data incorporated Additive Ratio Assessment (HD-ARAS). The results demonstrate the performance of β-TCP-ZnO composites with significant enhancement in Particle Density, Microhardness and Compressive Strength. The starting particles and best ranked composite specimen is further subjected to microstructure study using Scanning Electron Microscope (SEM) to validate the results. This research supports the potential candidature of TCP-ZnO composites as viable materials in bone repair and regeneration.
Cuvinte cheie
tri-calcium phosphate, zinc oxide, mechanical strength, powder metallurgy, bone repair
GEORGE ANDREI PETRESCU, ADRIAN IONUT NICOARA, VLADIMIR LUCIAN ENE, IONELA ANDREEA NEACSU, ANAMARIA BECHIR
Rezumat
Acest studiu a comparat comportamentul mecanic și evoluția chimică a trei cimenturi dentare temporare - fosfat de zinc (FOZ), ionomer de sticlă (CIS) și pe bază de rășină (DT) - maturat în aer și salivă artificială și a explorat modul în care modificările microstructurale se leagă de performanța lor mecanică. Specimenele cilindrice de FOZ, CIS și DT au fost preparate conform instrucțiunilor producătorilor și îmaturate timp de 3, 14 și 28 de zile în aer sau salivă artificială la 25°C. Rezistența la compresiune și răspunsul elastic au fost măsurate prin testare uniaxială. Difracția de raze X (XRD) și spectroscopia în infraroșu cu transformată Fourier (FTIR) au fost utilizate pentru a caracteriza fazele cristaline și grupurile funcționale. FOZ a prezentat o evoluție marcată a fazelor, XRD dezvăluind o trecere de la o compoziție mixtă ZnO-hopeit către o dominanță a ZnO în aer, în timp ce saliva a păstrat un conținut mai mare de hopeit; aceste modificări au fost asociate cu o rezistență redusă la compresiune în aer și o rezistență crescută în salivă. CIS a rămas stabil cristalografic și chimic, cu BaSO4 ca fază cristalină principală și modificări FTIR minime, corespunzând rezistenței sale la compresiune în aer aproape neschimbate. DT a menținut un model bifazic fosfat de calciu-zirconiu în general constant și o semnătură FTIR stabilă a rășinii, în concordanță cu comportamentul său predominant elastic și variația modestă a forței elastice, în special în salivă. Cele trei cimenturi prezintă modele distincte de îmbătrânire, dependente de material, care influențează direct performanța lor mecanică în condiții orale simulate.
Cuvinte cheie
cimenturi dentare, ciment zinco-fosfatic, ciment glass ionomer, ciment pe bază de rășină, îmbătrânire în salivă artificială, proteze provizorii
-
Anul
2026
-
Numărul
56 (1)
-
Paginile
44-52
-
Domenii de interes
BIOMATERIALE ȘI BIONANOMATERIALE; SUBSTANȚE, PROCEDURI ȘI DISPOZITIVE PENTRU MEDICINĂ
RĂDUCU-MIHAI GEANTĂU, ANCUȚA ROTARU, TRAIAN-DĂNUȚ BABOR, MARIA TUNKIEWICZ, JOANNA MISIEWICZ, PIOTR KOSIŃSKI
Rezumat
Porozimetria prin intruzie cu mercur (MIP), utilizată în cadrul prezentului studiu, nu a fost folosită ca dovadă independentă a blocării porilor, ci ca metodă microstructurală complementară, interpretată în relație cu capilaritatea și comportamentul hidrofob la nivelul suprafeței al probelor de cărămidă hidrofobizate, cu scopul de a contextualiza modificările transportului apei în fază lichidă după tratamentul biomimetic PDMS–Si. Studiul a evaluat un amestec de nanoparticule de silice și polidimetilsiloxan (Si-PDMS). Aplicarea pe cărămizi istorice de tip gotic și pe cărămizi de fundație din argilă arsă fabricate industrial s-a realizat prin pensulare, iar omogenizarea a fost efectuată prin agitare mecanică la 50 Hz; în intervalul de preparare și aplicare nu s-au observat sedimentare vizibilă, separare de faze a materialelor utilizate sau aglomerare. Tratamentul a fost aplicat prin pensulare pe suprafețele expuse ale probelor. Această poziționare metodologică este esențială deoarece MIP reflectă în principal cele mai mici constricții accesibile din rețeaua poroasă și este influențată de efectele de tip „ink-bottle” în ceea ce privește distribuția porilor de la suprafață. Rezultatele au arătat că cărămizile istorice testate au prezentat o porozitate deschisă mai ridicată și o distribuție mai largă a diametrelor gâturilor porilor decât cărămizile moderne, confirmând susceptibilitatea lor mai mare la absorbția capilară și capacitatea lor mai ridicată de penetrare a tratamentului. Prin contrast, cărămizile moderne mai dense care au fost testate au prezentat o porozitate inițială mai redusă și modificări mai limitate după tratament. Rezultatele MIP au indicat că formularea cu 2% Si a produs cea mai clară rafinare a porozității accesibile, reducând porozitatea totală de la 42,842% la 35,111% pentru cărămizile gotice și de la 28,861% la 25,236% pentru cărămizile fabricate industrial. În schimb, formularea cu 5% Si a arătat o revenire parțială a parametrilor legați de porozitate, sugerând randamente descrescătoare la încărcări mai mari de solid. Astfel, MIP a servit drept instrument contextual și bazat pe plauzibilitate, ajutând la explicarea motivului pentru care reducerile vulnerabilității capilare au fost mai pronunțate în cazul materialelor istorice mai poroase, fără a implica faptul că hidrofobizarea a acționat prin etanșarea substratului. Prin urmare, analiza porozității susține concluzia că tratamentul biomimetic PDMS–Si modifică umectarea interfațială și alterează parțial căile accesibile de transport din zona apropiată suprafeței, cu implicații pentru reducerea pătrunderii apei lichide, a riscului de cristalizare a sărurilor și a susceptibilității la ciclurile îngheț–dezgheț. Studiul recunoaște în mod explicit limitările sale experimentale actuale. Deoarece nu au fost abordate toate dimensiunile potențiale ale cercetării, transmisia vaporilor de apă nu a fost măsurată și nu a fost realizată nicio campanie standardizată de durabilitate. S-a încercat testarea comportării la îngheț–dezgheț, însă rezultatele au fost neconcludente deoarece încercarea nu a fost efectuată conform unei metode standardizate, iar probele au fost deteriorate în timpul etapei de analiză. Rezistența mecanică rămâne, de asemenea, esențială pentru o comparație completă între studii. Interpretată în aceste limite metodologice, MIP oferă un cadru microstructural credibil pentru înțelegerea acțiunii protectoare a tratamentului Si-PDMS în aplicațiile de conservare a zidăriei.
Cuvinte cheie
Porozimetrie prin intruzie cu mercur, conectivitatea porilor, porozitate, cărămizi istorice, cărămizi moderne, nanoparticule de silice, PDMS, durabilitate, tratament fără solvenți
RĂDUCU-MIHAI GEANTĂU, ANCUȚA ROTARU, TRAIAN-DĂNUȚ BABOR, MARIA TUNKIEWICZ, JOANNA MISIEWICZ, PIOTR KOSIŃSKI
Rezumat
Studiul evaluează proprietățile hidrofobe ale tratamentului cu nanoparticule de silice–polidimetilsiloxan (Si–PDMS), dezvoltat pentru structuri și infrastructuri de zidărie din argilă arsă expuse la umiditate. Lucrarea a pornit de la o întrebare orientată spre conservare, dar aplicabilă și construcțiilor contemporane: cum poate fi redusă pătrunderea apei lichide fără a transforma un substrat poros într-un sistem etanș, impermeabil la vapori, și fără a afecta materialul sau aspectul acestuia. Strategia de formulare urmează o direcție biomimetică, în care nanoparticulele de silice generează rugozitate la nivelul stratului superficial, iar PDMS reduce energia de suprafață, transpunând un concept inspirat de efectul lotusului. Cărămizile istorice și cele industriale din argilă arsă au fost uscate până la masă constantă și tratate prin aplicare cu pensula. Dispersia a fost preparată fără solvent, omogenizată prin agitare mecanică la 50 Hz și a rămas vizual lipsită de sedimentare sau aglomerare pe durata intervalului de preparare și aplicare. Umezibilitatea a fost evaluată prin determinarea unghiului de contact static, absorbția globală de lichid prin imersie timp de 24 h și transportul capilar; fețele laterale au fost etanșate în timpul testului de capilaritate. Tratamentul a modificat suprafața dintr-una puternic hidrofilă (11,0°) într-una cu comportament hidrofob/superhidrofob (105,4–114,7°), a redus absorbția de apă după 24 h de la 6,70% la 5,56–5,97% și a scăzut coeficientul de capilaritate de la 0,0015446 la 0,0013109–0,0013657 g/cm²·s. Cel mai pronunțat efect de perlare la suprafață a fost obținut pentru amestecul Si-PDMS 2%, în timp ce cea mai mică absorbție la imersie și prin capilaritate a fost înregistrată pentru amestecul Si-PDMS 1%, ceea ce indică un compromis neliniar între controlul umezirii interfațiale și transportul în masă. Transmiterea vaporilor de apă și testele standardizate de durabilitate nu au făcut parte din prezentul articol; prin urmare, afirmațiile privind compatibilitatea rămân limitate la indicatorii de umezire și comportare higrică raportați aici.
Cuvinte cheie
Unghi de contact, umectabilitate, impregnare hidrofobă, absorbție de apă, absorbție capilară, acoperire biomimetică, nanoparticule de silice, PDMS, cărămidă arsă, zidărie de patrimoniu