An investigation of the mechanical and biological properties of nylon coated ultra-high-molecular-weight polyethylene
Notice bibliographique
Résumé
In spite of considerable improvements in the manufacturing of body armor using lightweight and high-strength fibres, demands for lighter and more flexible products capable of providing sufficient protection against various types of threats has not waned. Among high strength fibres, ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) possesses superior mechanical and physical properties. Nevertheless, the use of UHMWPE fabric with a shear thickening fluid (STF) materials for the manufacture advanced liquid body armors has been unsuccessful as this polymer is inherently inert and cannot bond or readily interact with other materials. To address these challenges, this research thesis focused on the development of a new method to increase the performance of UHMWPE fibre/fabric for high impact applications and improve its capability to bond with silica-based STF materials. A novel coating technique was developed using a nylon solution with UHMWPE fibre which results in a strong interlocking mechanism and the creation of a uniform coating without adding extra thickness to the fibre. Standard penetration tests showed considerable improvement in puncture/stab resistance of a nylon coated UHMWPE fabric compared with the uncoated fabric (with equivalent areal density) in terms of energy absorption, which was also explained by the scanning electron microscope (SEM) images of ruptured areas. In order to further improve the penetration resistance of UHMWPE fabric, a dispersion of fumed silica particles in polyethylene glycol (PEG) was synthesized exclusively via a novel sequential ultrasonication technique to incorporate with a multilayer stack of UHMWPE fabric. A complete set of rheological measurements, zeta potential and SEM analysis were done to study the viscoelastic characteristics and tune the stability of the synthesized STF samples. Evidence of the improved adhesion of STF materials to UHMWPE fibres coated with nylon from the SEM images was observed. Finally, while the evidence of improved mechanical properties of nylon coated UHMWPE were provided (e.g. higher creep resistance and toughness), its potential application for the manufacturing of medical devices was also explored. As a result, from the preliminary cytotoxicity and osteolysis assessments, it was shown that the biological compatibility of UHMWPE was improved when it was coated with nylon.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».