REZULTAT

Wytwarzanie węglowych powłok buforowych na elastycznym podłożu poliuretanowym

WYKONAWCA I KIEROWNIK ZADANIA

Instytut Optoelektroniki Wojskowej Akademii Technicznej w Warszawie

dr. inż. Waldemar Mróz

TYTUŁ ZADANIA PROGRAMU

Opracowanie technologii inżynierii materiałowej, inżynierii powierzchni i bioinżynierii dla potrzeb protez serca.

OPIS REZULTATU

W wykonanych badaniach związanych z wytwarzaniem węglowych powłok buforowych na elastycznym podłożu poliuretanowym wykorzystano pełne możliwości zestawu aparaturowego do hybrydowego osadzania cienkich warstw. Osadzenia warstw wykonano trzema metodami: metodą laserowej ablacji laserem impulsowym typu ArF (PLD), osadzania magnetronowego oraz metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej, wspomaganego promieniowaniem generatora RF (RF CVD). Na podstawie badań mikroskopowych, spektralnych, trybologicznych oraz badań dynamicznego współczynnika tarcia, za optymalną metodę osadzania buforowych warstw węglowych na podłożu poliuretanowym o niskiej temperaturze degradacji uznano metodę RF CVD. Umożliwia ona osadzanie warstw o bardzo dobrych właściwościach mechanicznych, takich jak odporność na odkształcenia wraz z podłożem, odporność na ścieranie i niski współczynnik tarcia. Struktura otoczenia chemicznego atomów węgla w wytworzonych warstwach jest podobna do struktury otoczenia atomów węgla w podłożu poliuretanowym. Wykonane badania na mikroskopie transmisyjnym potwierdzają uzyskanie trwałego połączenia chemicznego odpornego na degradację przy dużych obciążeniach charakterystycznego dla warstw typu „polymer-like-carbon” (PLC).

Schemat aparatury do wytwarzania cienkich warstw metodami hybrydowymi
oraz topografia 2D (góra) i obraz fazowy (dół) warstw wytwarzanych metodą RF CVD.

OPOTENCJAŁ WYKORZYSTANIA

Opracowane warstwy węglowe, o wysokiej odporności na odkształcenia i o niskim współczynniku tarcia mogą znaleźć z powodzeniem zastosowanie w wielowarstwowych układach membranowych protez pulsacyjnych. Zastosowanie powłok węglowych związanych w sposób chemiczny z podłożem korzystnie wpłynie na trwałość i jakość pracy całego układu membranowego. Warunkiem zaimplementowania technologii w konstrukcjach protez serca jest jej modyfikacja w sposób umożliwiający nanoszenie warstw na elementy trójwymiarowe.

OCHRONA WŁASNOŚCI INTELEKTUALNEJ

Brak ochrony


(C)FRK 2009