Technologie de la mode et ingénierie textile

Recherches expérimentales sur un composite époxy renforcé de fibres de sisal bio-inspiré pour une application prothétique du pied

Temesgen Tilahun* et Samuel Tesfaye

Le pied prothétique est un dispositif utilisé en remplacement de la partie biologique pour les amputés afin d'avoir une locomotion sûre. La principale préoccupation de ce travail est d'étudier la résistance à la traction, la résistance à la flexion, la résistance aux chocs, la résistance à la compression et l'absorption d'eau du composite époxy renforcé de fibres de sisal à motif de toile d'araignée. L'industrie des prothèses utilise du polypropylène haute densité (HPP) et des matériaux composites (carbone ou verre) ou des composites époxy renforcés de fibres hybrides. Le coût élevé des fibres et la faible résistance du PP sont les problèmes de la production prothétique actuelle. Cette recherche vise à modéliser un pied prothétique du membre inférieur avec de meilleures propriétés mécaniques et un composite renforcé de fibres naturelles (sisal) abordable basé sur des techniques d'orientation des fibres bio-inspirées. Des techniques de fabrication par stratification manuelle ont été utilisées pour préparer un composite de 70 % de matrice époxy et de 30 % de fibres de sisal (fibres de 50 mm de long) tricotées selon des orientations en toile d'araignée. La fibre a été traitée avec 5 % de NaOH pendant cinq heures et séchée au four pendant deux heures. Français Ensuite, cinq composites en couches empilés ensemble dans la séquence de degrés (0/3/6/9/12) ont été préparés. Les résultats expérimentaux indiquent qu'un composite époxy renforcé de fibres de sisal orienté en toile d'araignée présente des propriétés supérieures avec une résistance à la traction de 45,6 MPa, un module de traction de 1,2 GPa, une résistance à la flexion de 76,78 MPa, un module de flexion de 3,42 GPa, une résistance à la compression de 65,55 Mpa et un module de compression de 2,229 MPa, une résistance aux chocs de 12,72 J/cm ² avec une résistance à l'énergie d'impact de 4,6 J et une capacité d'absorption d'eau moyenne de 3 %. Par conséquent, le composite époxy renforcé de fibres de sisal orienté en toile d'araignée peut être utilisé comme matériau alternatif pour les fabricants de prothèses de pied, comme suggéré.