Tecnologia da Moda e Engenharia Têxtil

Investigações experimentais em compósito epóxi reforçado com fibra de sisal bioinspirado para aplicação em próteses de pé

Temesgen Tilahun* e Samuel Tesfaye

O pé protético é um dispositivo usado como um substituto para amputados no lugar da parte biológica para ter locomoção segura. A principal preocupação deste trabalho é investigar a resistência à tração, resistência à flexão, resistência ao impacto, resistência à compressão e absorção de água do compósito epóxi reforçado com fibra de sisal com padrão de teia de aranha. A indústria de próteses usa polipropileno de alta densidade (HPP) e material compósito (carbono ou vidro) ou compósitos epóxi reforçados com fibra híbrida. O alto custo das fibras e o PP de baixa resistência são os problemas da produção protética atual. Esta pesquisa visa modelar um pé protético de membro inferior com melhores propriedades mecânicas e compósito reforçado com fibra natural (sisal) acessível com base em técnicas de orientação de fibra bioinspiradas. Técnicas de fabricação de laminação manual foram usadas para preparar um compósito de 70% de matriz epóxi e 30% de fibra de sisal (fibras de 50 mm de comprimento) tricotadas em orientações de teia de aranha. A fibra foi tratada com 5% de NaOH por cinco horas e seca em um forno por duas horas. Em seguida, cinco compósitos em camadas empilhados juntos na sequência de (0/3/6/9/12) graus foram preparados. Os resultados experimentais indicam que um compósito epóxi reforçado com fibra de sisal orientado para teia de aranha tem propriedades superiores com uma resistência à tração de 45,6 MPa, um módulo de tração de 1,2 GPa, uma resistência à flexão de 76,78 MPa, um módulo de flexão de 3,42 GPa, a resistência à compressão de 65,55 Mpa e módulo de compressão de 2,229 MPa, resistência ao impacto de 12,72 J/cm ² com resistência à energia de impacto de 4,6 J e uma capacidade média de absorção de água de 3%. Portanto, o compósito epóxi reforçado com fibra de sisal orientado para teia de aranha pode ser usado como um material alternativo para fabricantes de pés protéticos, conforme sugerido.