Evaluation of Conductive Porous Biobased Composites with Tunable Mechanical Properties for Potential Biological Applications
Évaluation de composites biobasés poreux conducteurs aux propriétés mécaniques ajustables pour des applications biologiques potentielles
Résumé
In this work, starch-based porous cryogels with controlled mechanical and electrical properties were prepared for tissue engineering applications. The starch cryogels were formulated using κcarrageenan, polyvinyl alcohol (PVA) and styrylpyridinium-substituted PVA (SbQ) into the composite. A conductive cryogel was polymerized by chemical oxidation of 3,4ethylenedioxythiophene (EDOT) using iron(III) p-toluenesulfonate as a strategy to control the electrical properties. The physical, thermal, and mechanical properties were evaluated for the obtained composites. Macro-and nanoscale results confirmed the capability of tuning the mechanical properties of the material by the addition of biopolymers in different contents. The presence of κcarrageenan significantly increased the storage modulus and decreased the damping effect in the formulations. The presence of PVA showed a plasticizing effect in the formulations confirmed by the buffering effect and an increase in storage modulus. PVA-SBQ improved mechanical properties by cross-linking. The addition of PEDOT increased the mechanical behavior and electrical properties of the obtained materials.
Dans ce travail, des cryogels poreux à base d'amidon avec des propriétés mécaniques et électriques contrôlées ont été préparés pour des applications d'ingénierie tissulaire. Les cryogels d'amidon ont été formulés en utilisant du κcarraghénane, de l'alcool polyvinylique (PVA) et du PVA substitué par du styrylpyridinium (SbQ) dans le composite. Un cryogel conducteur a été polymérisé par oxydation chimique du 3,4éthylènedioxythiophène (EDOT) en utilisant le p-toluènesulfonate de fer(III) comme stratégie de contrôle des propriétés électriques. Les propriétés physiques, thermiques et mécaniques ont été évaluées pour les composites obtenus. Les résultats à l'échelle macro et nanométrique ont confirmé la capacité d'accorder les propriétés mécaniques du matériau par l'ajout de biopolymères à différentes teneurs. La présence de κcarraghénane a augmenté de manière significative le module de stockage et a diminué l'effet d'amortissement dans les formulations. La présence de PVA a eu un effet plastifiant dans les formulations, confirmé par l'effet tampon et l'augmentation du module de stockage. Le PVA-SBQ a amélioré les propriétés mécaniques par réticulation. L'ajout de PEDOT a augmenté le comportement mécanique et les propriétés électriques des matériaux obtenus.
Domaines
Matériaux| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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