Simulación computacional del comportamiento mecánico de andamiajes poliméricos para regeneración de tendón

Hernández Oliván, Javier
Grasa Orús, Jorge (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2021
Ingeniería Mecánica department, Mec. de Medios Contínuos y Teor. de Estructuras area

Graduado en Ingeniería de Tecnologías Industriales

Abstract: Los andamiajes poliméricos son herramientas muy valiosas en la ingeniería de tejidos para la regeneración de tendones, músculos y huesos. La técnica del electrohilado permite obtener estos andamiajes, productos del bobinado de microfibras hechas de un material polimérico hiperelástico, policaprolactona (PCL). En este trabajo se ha analizado el comportamiento mecánico de andamiajes poliméricos impresos en diferentes configuraciones en cuanto a espesor, orientación de las fibras y diámetro interno. A través de modelos computacionales elaborados con COMSOL Multiphysics, y aplicando el método de los elementos finitos para el cálculo de las simulaciones, se han formulado una serie de leyes constitutivas para reproducir el comportamiento del andamio basadas en las teorías de hiperelasticidad de Mooney-Rivlin y de plasticidad de Voce-Kocks. Por último, utilizando estos modelos optimizados elaborados a partir de los resultados de ensayos a tracción de muestras experimentales de distintos scaffolds, se han obtenido los parámetros de impresión (espesor y orientación de fibras) de un scaffold que presenta las mismas propiedades mecánicas en su zona elástica que un tendón real obtenido de un modelo animal.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado