Tecnología de la moda e ingeniería textil

Investigaciones experimentales sobre un compuesto de epoxi reforzado con fibra de sisal de inspiración biológica para aplicaciones protésicas de pie

Temesgen Tilahun* y Samuel Tesfaye

El pie protésico es un dispositivo utilizado como reemplazo para amputados en lugar de la parte biológica para tener una locomoción segura. La principal preocupación de este trabajo es investigar la resistencia a la tracción, la resistencia a la flexión, la resistencia al impacto, la resistencia a la compresión y la absorción de agua del compuesto epoxi reforzado con fibra de sisal con patrón de telaraña. La industria protésica utiliza polipropileno de alta densidad (HPP) y material compuesto (carbono o vidrio) o compuestos epoxi reforzados con fibra híbrida. El alto costo de las fibras y el PP de baja resistencia son los problemas de la producción protésica actual. Esta investigación tiene como objetivo modelar un pie protésico de miembro inferior con mejores propiedades mecánicas y un compuesto reforzado con fibra natural (sisal) asequible basado en técnicas de orientación de fibra de inspiración biológica. Se utilizaron técnicas de fabricación de laminado manual para preparar un compuesto de 70% de matriz epoxi y 30% de fibra de sisal (fibras de 50 mm de largo) tejidas en orientaciones de telaraña. La fibra se trató con NaOH al 5% durante cinco horas y se secó en un horno durante dos horas. Luego se prepararon cinco compuestos en capas apilados juntos en la secuencia de (0/3/6/9/12) grados. Los resultados experimentales indican que un compuesto de epoxi reforzado con fibra de sisal orientada a la telaraña tiene propiedades superiores con una resistencia a la tracción de 45,6 MPa, un módulo de tracción de 1,2 GPa, una resistencia a la flexión de 76,78 MPa, un módulo de flexión de 3,42 GPa, la resistencia a la compresión de 65,55 Mpa y el módulo de compresión de 2,229 MPa, resistencia al impacto de 12,72 J/cm2 ^con resistencia a la energía de impacto de 4,6 J y una capacidad media de absorción de agua del 3%. Por lo tanto, el compuesto de epoxi reforzado con fibra de sisal orientada a la telaraña se puede utilizar como un material alternativo para los fabricantes de pies protésicos como se sugiere.