Sample Geometry Dependent Mechanical Property and Biocompatibility Analysis of Nickel-Titanium Shape Memory Alloys

Nikel-Titanyum Şekil Bellekli Alaşımların Örnek Geometrisine Bağlı Mekanik Özellik ve Biyouyumluluk Analizi

Abstract

The current study investigated the effect of sample geometry dependent microstructure and surface properties on the mechanical properties and biocompatibility of Nickel-Titanium shape memory alloys, which are actively used biomaterials. Mechanical properties were observed to vary based on microstructure, particularly grain size. In terms of biocompatibility, surface properties were significantly effective. Specifically, surface characteristics such as grooves were observed to be more determining in terms of cellular response. Overall, findings of the current study are expected to contribute to the design of novel implant materials by improving the biocompatibility of metallic biomaterials through manipulation of the materials surface properties.

Özet

Bu çalışmada biyomalzeme olarak kullanılmakta olanNikel-Titanyum şekil bellekli alaşımların, geometriyebağlı olarak farklılık gösteren mikroyapı ve yüzeyözelliklerinin, alaşımın mekanik özelliklerine vebiyouyumluğuna etkisi incelenmiştir. Mekaniközelliklerin mikroyapıya, özellikle de tane boyutuna bağlıolarak farklılık gösterdiği gözlenmiştir. Biyouyumlulukdavranışı açısından ise, yüzey özelliklerinin önemli roloynadığı görülmüştür. Özellikle, yüzey pürüzlülüğüne ekolarak, çentik gibi yüzey karakteristiklerinin hücredavranışı açısından daha belirleyici olduğu tespitedilmiştir. Bu çalışmanın bulguları, metalikbiyomalzemelerin tasarımında, malzemenin yüzeyözellikleri değiştirilerek biyouyumluluğunungeliştirilmesi konusuna katkı sağlayacak niteliktedir.