Funkcjonalizacja powierzchni stopu NiTi wykazującego efekt pamięci kształtu poprzez wytworzenie innowacyjnych warstw powierzchniowych

Dane pochodzą z projektu NCN Sonata (2020/39/D/ST5/01531)1. Cel prowadzonych badańGłównym celem projektu jest opracowanie rozwiązania mającego za zadanie funkcjonalizację powierzchni stopu NiTi wykazującego efekt pamięci kształtu stosowanego w medycynie implantacyjnej. W efekcie planowana funkcjonalizacja powierzchni wydłuży żywotność implantu, poprawi jego biokompatybilność, zwiększy odporność korozyjną, podwyższy bioaktywność i dodatkowo nada mu właściwości antybakteryjne. Ponadto wytworzone warstwy będą spełniać funkcję ochronną stanowiąc barierę mechaniczną dla uwalnianych ze stopu toksycznych jonów niklu. Cel projektu zostanie osiągnięty poprzez wytworzenie innowacyjnych wielofunkcyjnych warstw hybrydowych. W pierwszej kolejności zostaną zsyntezowane złożone nanometryczne układy molekularne (tj. np. Ag-TiO2, TiO2-SiO2, Ag-TiO2-SiO2 czy Au-SiO2), wykazujące aktywność antybakteryjną, które następnie zostaną wykorzystane do modyfikacji powierzchni stopu oraz osnowy warstw zbudowanej z bioaktywnych fosforanów wapnia. Matryca krzemionkowa oraz z polimorficznych tlenków tytanu umożliwia wbudowanie jonów metali w niskich stężeniach i ich stopniowe uwalnianie do otoczenia, co zapewni długotrwały efekt bakteriobójczy. Natomiast zastosowanie ceramiki opartej o fosforany wapnia ma za zadanie ułatwienie procesu osteointegracji.W ramach projektu zostaną opracowane powtarzalne procedury wytwarzania cienkich, jednorodnych wielofunkcyjnych warstw powierzchniowych, nie powodujących blokowania unikalnego efektu pamięci kształtu charakterystycznego dla stopów NiTi. Powłoki zostaną naniesione przy użyciu metody elektroforetycznego osadzania (EPD), a następnie poddane obróbce cieplnej m.in. w celu zwiększenia ich adhezji do metalicznego podłoża. Temperatura obróbki cieplnej powłok zostanie ustalona na podstawie wyników badań termomechanicznych. Wytworzone warstwy hybrydowe zostaną kompleksowo scharakteryzowane pod względem struktury, morfologii, topografii oraz właściwości istotnych dla ich potencjalnych zastosowań w medycynie.W zbiorze zostały umieszczone dane z badań wytworzonych nanoukładów, pogrupowane względem zastosowanych metod badawczych.W zbiorze zgromadzono także dane z różnych metod badań służących kompleksowej charakterystyce wytworzonych warstw. Wyniki badań dla poszczególnych warstw, pogrupowane względem zastosowanych metod badawczych, zostały umieszczone w osobnych folderach, których nazwy odpowiadają rodzajom warstw.

本数据集来源于NCN Sonata项目（编号：2020/39/D/ST5/01531）。研究目标：本项目的核心目标是开发用于功能化医用植入级镍钛（NiTi）合金表面的解决方案，该合金具备形状记忆效应。通过该预期的表面功能化工艺，可延长植入物的服役寿命，提升其生物相容性，增强耐腐蚀性能，优化生物活性，同时赋予涂层抗菌特性。此外，所制备的涂层将发挥防护屏障作用，阻挡合金释放的有毒镍离子，起到机械隔离的效果。本项目将通过制备创新性多功能混合涂层来实现上述目标。首先将合成具备抗菌活性的复合纳米分子体系（例如Ag-TiO₂、TiO₂-SiO₂、Ag-TiO₂-SiO₂及Au-SiO₂等），随后将这些体系用于镍钛合金的表面改性，以及以生物活性磷酸钙为原料的涂层基底制备。由二氧化硅基质与多态性钛氧化物构成的载体，可实现低浓度金属离子的载入并将其逐步释放至周围环境，从而提供长效抗菌效果；而采用基于磷酸钙的陶瓷涂层基底，则可促进骨整合过程的进行。本项目将开发可重复的制备工艺，用于制备薄而均匀的多功能表面涂层，且不会破坏镍钛合金特有的形状记忆效应。涂层将采用电泳沉积法（EPD）进行制备，随后对其实施热处理工艺，以提升涂层与金属基底的附着力。涂层的热处理温度将根据热机械测试结果进行确定。所制备的混合涂层将从结构、形貌、表面拓扑结构以及其医用潜在应用所需的关键性能等维度进行全面表征。本数据集收录了所制备纳米体系的测试数据，并按所采用的测试方法进行分组。数据集同时收录了用于全面表征所制备涂层的各类测试数据。针对不同涂层的测试结果按测试方法分组后，存储于以涂层类型命名的独立文件夹中。