Three-Dimensional Printed and Biocompatible Conductive Composites Comprised of Polyhydroxybutyrate and Multiwalled Carbon Nanotubes
Notice bibliographique
Résumé
As the field of 3D printing continues to enable the fabrication of biomedical materials and devices, there is increasing demand for the development of biocompatible functional materials with tailorable properties. Here, we utilized a desktop 3D printer to fabricate porous structures of electrically conductive polymer composites comprised of multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) in a matrix of polyhydroxybutyrate (PHB). PHB is a biocompatible, biodegradable, and piezoelectric polymer. The MWCNTs were melt-mixed in amounts from 0.25 to 5 wt % in PHB from two different suppliers with slightly different physical properties. The nanomaterial dispersion, morphology, electrical, thermal, and mechanical properties, and the crystallization behavior of both types of composites were investigated. A good dispersion at the macro- and microscale was observed in both types of composites. Electrical percolation threshold ranges of 0.25–0.5 wt % and 0.5–0.75 wt % were found for composites made with the two different types of PHB. The addition of MWCNTs resulted in an increase of Young’s modulus and decrease of strain at break for both composites. The processability of the materials was demonstrated by 3D printing both stretchable meandering conductive traces and well-defined pore structure scaffolds. Biocompatibility tests were performed with MRC-5 cells and showed that the materials lack cytotoxicity. These results show the potential of these electrically conductive materials for use in biomedical electronic devices or as electro-active scaffolds for tissue regeneration applications, which require biocompatible, porous materials with microscaled architectures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».