Matti Kultamaan havaitsi väitöstutkimuksessaan, että huokosiin varastoidut, antibakteeriset metallit estivät tehokkaasti yleisen Staphylococcus aureus -sairaalabakteerin kasvun teräsrakenteiden pinnalla.
Väitöstutkimuksen aiheena on metalliruiskuvalutekniikalla (metal injection molding, MIM) valmistettujen huokoisten ruostumattomien teräsrakenteiden kemiallinen funktionalisointi.
Metalliruiskuvaluun yhdistetty PSH-menetelmä (powder space holder) mahdollistaa huokoisuudeltaan ja huokoskooltaan kontrolloitujen teräskomponenttien valmistamisen.
Huokoisten metallirakenteiden huokostilavuutta ja korkeaa sisäpinta-alaa voidaan hyödyntää kemiallisten yhdisteiden varastointiin. Huokoisten teräskappaleiden ominaisuuksia voidaan parantaa huokosten funktionaalista varastotilaa hyödyntämällä, mikä voi laajentaa teräsrakenteiden käyttökohteita vaativissa olosuhteissa.
Huokosiin varastoitiin aktibakteerisia metalleja
Tutkimuksessa funktionalisoitiin huokoisia ruostumattomia teräsrakenteita. Niiden korroosionkestoa parannettiin ja kitka- ja kulumisominaisuuksia parannettiin sekä niihin tuotettiin antibakteerista aktiivisuutta. Korroosionkestoa parannettiin varastoimalla sinkkipartikkeleja huokosrakenteeseen, jossa sinkki toimii uhrianodina suojaten teräsrakennetta korroosiolta.
Sinkillä suojattujen huokoisten ruostumattomien teräsrakenteiden korroosionkesto osoittautui huomattavasti paremmaksi kuin suojaamattomien rakenteiden. Vastaavasti sinkin, kuparin ja hopean antibakteriaalisia ominaisuuksia hyödynnettiin varastoimalla niitä teräsrakenteiden huokosiin.
Tutkimuksessa havaittiin, että huokosiin varastoidut, antibakteeriset metallit estivät tehokkaasti yleisiin sairaalabakteereihin lukeutuvan grampositiivisen Staphylococcus aureus -bakteerin kasvun teräsrakenteiden pinnalla. Lisäksi huokoisten teräskappaleiden liikekitkakerrointa alennettiin varastoimalla voiteluaineena toimivaa kiinteää parafiinia huokosrakenteeseen. Huokosiin varastoitu voiteluaine poistaa tarpeen ulkoiselle voitelulle tehden teräskappaleista itsevoitelevia.
Matti Kultamaan väitökirja Functional stainless steel porous structures by metal injection molding (MIM) tarkastettiin joulukuussa 2022 Itä-Suomen yliopistossa luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa.
Lähde: Itä-Suomen yliopisto
Lue lisää: Matti Kultamaan väitöskirja Functional stainless steel porous structures by metal injection molding (MIM)
Tilaa uutiskirjeemme!
Saat uusimmat uutiset suoraan sähköpostiisi
