Metal ion reinforced hydrogel/Ti6Al4V bionic composite joint bearing interface with extraordinary mechanical and biotribological properties

材料科学 复合材料 润滑 方位(导航) 复合数 离子键合 多孔性 接头(建筑物) 钛合金 离子 合金 化学 结构工程 地图学 有机化学 工程类 地理
作者
Lingling Cui,Yifan Lu,Chenyang Gong,Hang Li,Jiewen Huang,Dangsheng Xiong
出处
期刊:Tribology International [Elsevier]
卷期号:189: 109024-109024 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.triboint.2023.109024
摘要

Artificial joints are facing challenges of high friction and severe wear, which limits their application in the high stress-loading conditions of joint bearing interfaces. Inspired by the soft/hard structure of articular cartilage/subchondral bone in a natural joint and the presence of lubricating proteoglycan/lubricin on cartilage surface, a polyanionic hydrogel coating rich in carboxylates/sulfonates was constructed on a porous Ti6Al4V substrate through ultraviolet radiation combined with metal ion bridging method. In addition, metal ions were adopted to form ionic coordination bonds with the polyanionic hydrogel layer to enhance its mechanical properties. Characterization results showed that the hydrogel layer was firmly adhered to the porous Ti6Al4V surface, and the as-obtained metal ion reinforced hydrogel/Ti6Al4V joint bearing interfaces displayed improved hydrophilicity and mechanical properties. Notably, compared with Al3+ and Fe3+, Ca2+ reinforced PVA-PAA-PSPMK/DT-Ti6Al4V joint bearing interface in deionized water exhibited a lower friction coefficient (∼0.068), which was similar to that of fresh porcine cartilage, and only slight scratches on the worn surface. Moreover, after 4 h of lubrication in phosphate buffer (PBS) or calf serum, its stable and low friction coefficient further revealed its great application potential in physiological environments. The lubrication mechanisms were also discussed in detail. This work presents a simple and effective method to develop hydrogel/Ti6Al4V bionic composite joint bearing interfaces with advanced performance.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
爱静静应助明理代荷采纳,获得10
1秒前
毛豆应助zjkzh采纳,获得20
4秒前
zjkzh完成签到,获得积分10
14秒前
好名字完成签到,获得积分10
25秒前
慧喆完成签到 ,获得积分10
25秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
毛豆应助zjkzh采纳,获得10
56秒前
wodetaiyangLLL完成签到,获得积分10
1分钟前
hhh2018687完成签到,获得积分10
1分钟前
康复小白完成签到 ,获得积分10
1分钟前
糊涂的青烟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
嘟嘟雯完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ZhangDaying完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Herbs完成签到 ,获得积分10
1分钟前
瘦瘦的小松鼠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
nano完成签到 ,获得积分10
1分钟前
勤奋的立果完成签到 ,获得积分10
1分钟前
hdy331完成签到,获得积分10
1分钟前
风槿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
月亮完成签到,获得积分10
2分钟前
个性仙人掌完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Coffey完成签到 ,获得积分10
2分钟前
xiaowuge完成签到 ,获得积分10
2分钟前
贰鸟应助科研通管家采纳,获得40
2分钟前
从容芮应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
贰鸟应助科研通管家采纳,获得30
2分钟前
贰鸟应助科研通管家采纳,获得20
2分钟前
从容芮应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
从容芮应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
AnJaShua完成签到 ,获得积分10
2分钟前
会发芽完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小美酱完成签到 ,获得积分10
2分钟前
ycd完成签到,获得积分10
3分钟前
迷人囧完成签到 ,获得积分10
3分钟前
小不完成签到 ,获得积分10
3分钟前
77完成签到 ,获得积分10
3分钟前
人文完成签到 ,获得积分10
3分钟前
梦想去广州当靓仔完成签到 ,获得积分10
3分钟前
高分求助中
中国国际图书贸易总公司40周年纪念文集: 回忆录 2000
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
Die Elektra-Partitur von Richard Strauss : ein Lehrbuch für die Technik der dramatischen Komposition 1000
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 670
大平正芳: 「戦後保守」とは何か 550
LNG地下タンク躯体の構造性能照査指針 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3001355
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2661212
关于积分的说明 7207808
捐赠科研通 2297095
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1218189
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 593993
版权声明 592955