Evaluation of strain in fiber-reinforced synthetic samples using Digital Image Correlation as a result of uniaxial compression experiments [English translation]

Negli ultimi anni la stampa 3D ha subito un notevole sviluppo nell’ambito della biomeccanica, ad esempio nella produzione di protesi che simulano le proprietà biomeccaniche e i comportamenti dei biomateriali.
All’interno del presente studio sperimentale vengono analizzati dodici provini cubici, di cui nove fibrorinforzati, prodotti attraverso la stampante 3D J850 Digital Anatomy, utilizzando i polimeri Agilus30Clear e TissueMatrix; le fibre, invece, sono state realizzate in VeroWhite.
Questi campioni sintetici sono stati sottoposti ad una prova di compressione uniassiale, per mezzo della macchina a trazione e compressione MACH-1™ V500c, prodotta da Biomomentum, la quale presenta un software a cui è collegata una fotocamera per l’acquisizione delle immagini.
Attraverso le fotografie, successivamente analizzate all’interno del software GOM Correlate, è stato possibile individuare i campi di spostamento e deformazione dei provini, sfruttando il metodo della correlazione digitale in due dimensioni (2D-DIC). Infine, a partire da questi dati, analizzati attraverso il programma Matlab, sono stati ricavati i moduli di Poisson e di Young per ogni provino.
Questo studio fa riferimento ad un progetto realizzato dall’Università di Reykjavik, il cui scopo consiste nello sviluppo di cartilagine sintetica customizzata che presenti un’efficace replica delle proprietà elastiche di quella tissutale; una specifica applicazione di questo materiale riguarda i pazienti affetti da osteoartrosi.