کتاب اصول و فرایند ساخت زیست مواد

کتاب الکترونیکی «اصول و فرایند ساخت زیست‌مواد» نوشتهٔ صدیقه واعظی‌فر، شیما شفیع‌زاده و مجید حبیب‌اللهی است که نشر دانشگاه پیام نور آن را منتشر کرده است. این کتاب به بررسی مبانی، دسته‌بندی و روش‌های ساخت زیست‌مواد می‌پردازد و به‌عنوان منبعی آموزشی برای دانشجویان و علاقه‌مندان حوزه مهندسی پزشکی و زیست‌مواد تدوین شده است. نسخه‌ی الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب اصول و فرایند ساخت زیست مواد

«اصول و فرایند ساخت زیست‌مواد» اثری دانشگاهی و آموزشی در حوزهٔ مهندسی پزشکی و زیست‌مواد است که توسط صدیقه واعظی‌فر، شیما شفیع‌زاده و مجید حبیب‌اللهی تألیف شده است. این کتاب ساختاری منظم دارد و در قالب ناداستان علمی و تخصصی، به معرفی مفاهیم پایه‌ای زیست‌مواد، دسته‌بندی آن‌ها و کاربردهایشان در پزشکی می‌پردازد. کتاب در شش فصل تنظیم شده و هر فصل به یکی از دسته‌های اصلی زیست‌مواد (فلزات، سرامیک‌ها، پلیمرها و کامپوزیت‌ها) و فرایندهای ساخت و شکل‌دهی آن‌ها اختصاص یافته است. علاوه‌بر این، فصل‌هایی به روش‌های نوین ساخت و معرفی داربست‌های مهندسی بافت پرداخته‌اند. اثر حاضر نه‌تنها به جنبه‌های نظری و علمی موضوع می‌پردازد، بلکه با ارائهٔ مثال‌ها، جداول و تمرین‌های خودآزمایی، به‌عنوان یک منبع خودآموز برای دانشجویان و پژوهشگران طراحی شده است. رویکرد کتاب، آموزش گام‌به‌گام و کاربردی مفاهیم و فرایندهای مرتبط با زیست‌مواد است و تلاش شده تا نیازهای آموزشی رشتهٔ مهندسی پزشکی و سایر رشته‌های مرتبط را پوشش دهد.

خلاصه کتاب اصول و فرایند ساخت زیست مواد

این کتاب با مقدمه‌ای بر اصول مکانیک محیط‌های پیوسته آغاز می‌شود و مفاهیم پایه‌ای مانند تنش، کرنش و رفتارهای ویسکوالاستیک مواد را شرح می‌دهد. سپس به معرفی زیست‌مواد و اهمیت آن‌ها در پزشکی پرداخته شده است. چهار دستهٔ اصلی زیست‌مواد شامل فلزات، سرامیک‌ها، پلیمرها و کامپوزیت‌ها معرفی و ویژگی‌ها، مزایا و معایب هرکدام بررسی شده‌اند. در بخش مربوط به زیست‌مواد فلزی، انواع آلیاژهای مورد استفاده در پزشکی مانند فولادهای زنگ‌نزن، آلیاژهای کبالت-کروم و تیتانیوم معرفی شده‌اند و کاربردهای آن‌ها در ساخت کاشتنی‌ها، پروتزها و ابزارهای جراحی توضیح داده شده است. بخش سرامیک‌ها به خواص، کاربردها و انواع سرامیک‌های زیست‌سازگار می‌پردازد و نمونه‌هایی از کاربرد آن‌ها در دندان‌پزشکی و ارتوپدی آورده شده است. در فصل پلیمرها، ساختار، انواع و فرایندهای پلیمریزاسیون شرح داده شده و کاربرد پلیمرهای زیستی و سنتزی در ساخت اندام‌های مصنوعی، دریچه‌های قلب و سایر تجهیزات پزشکی بررسی شده است. بخش کامپوزیت‌ها نیز به معرفی مواد مرکب، ساختار و مزایای استفاده از آن‌ها در پزشکی اختصاص یافته است. در ادامه، کتاب به تفصیل به فرایندهای ساخت و شکل‌دهی هر دسته از زیست‌مواد می‌پردازد. روش‌هایی مانند ریخته‌گری، براده‌برداری، تغییر شکل، اتصال، متالورژی پودر و روش‌های نوین مانند هیدروفرمینگ، شکل‌دهی انفجاری و چاپ سه‌بعدی زیستی معرفی شده‌اند. همچنین، آزمون‌های زیست‌سازگاری، معیارهای انتخاب مواد و استانداردهای ارزیابی زیست‌مواد در کاربردهای پزشکی مورد بحث قرار گرفته‌اند. در پایان، کتاب با تمرین‌ها و خودآزمایی‌های چهارگزینه‌ای و تشریحی، امکان مرور و تثبیت مطالب را برای دانشجویان فراهم می‌کند. پیام اصلی کتاب، اهمیت انتخاب صحیح زیست‌مواد و فرایند ساخت مناسب برای کاربردهای پزشکی و نقش کلیدی آن‌ها در پیشرفت فناوری‌های درمانی است.

چرا باید کتاب اصول و فرایند ساخت زیست مواد را بخوانیم؟

مطالعهٔ این کتاب برای کسانی که به دنبال درک عمیق و ساختاریافته از زیست‌مواد و فرایندهای ساخت آن‌ها هستند، ارزشمند است. «اصول و فرایند ساخت زیست‌مواد» با پوشش جامع مفاهیم پایه، دسته‌بندی مواد، روش‌های ساخت و آزمون‌های زیست‌سازگاری، به مخاطب کمک می‌کند تا با مبانی علمی و کاربردی این حوزه آشنا شود. این اثر با ارائهٔ مثال‌های واقعی، جداول مقایسه‌ای و تمرین‌های آموزشی، امکان یادگیری فعال و کاربردی را فراهم می‌آورد. همچنین، آشنایی با استانداردها و معیارهای انتخاب مواد در پزشکی، برای دانشجویان و پژوهشگران این حوزه بسیار سودمند است.

خواندن این کتاب را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

این کتاب برای دانشجویان و پژوهشگران رشته‌های مهندسی پزشکی، مواد، زیست‌فناوری و علوم پزشکی مناسب است. همچنین، برای کسانی که در حوزهٔ طراحی و ساخت تجهیزات پزشکی یا پژوهش‌های مرتبط با زیست‌مواد فعالیت دارند، منبعی کاربردی به‌شمار می‌آید. افرادی که به دنبال یادگیری اصول انتخاب و ساخت زیست‌مواد برای حل مسائل مهندسی پزشکی هستند، می‌توانند از این کتاب بهره ببرند.

بخشی از کتاب اصول و فرایند ساخت زیست مواد

«مکانیک محیط‌های پیوسته زیرشاخه‌ای وسیع از مکانیک کلاسیک است که به مطالعهٔ رفتار جامدات و سیالات می‌پردازد. در این تئوری، مواد رفتار پیوسته دارند؛ یعنی در حجم بی‌نهایت کوچک یک ماده، جسم کاملاً یکپارچه است. به عبارتی وجود اتم‌ها در مواد، در نظر گرفته نمی‌شود و یک جسم بدون اتم و پیوسته فرض می‌شود. محیط‌های پیوسته در جامدات به دو دسته زیر تقسیم می‌شوند: ۱. ناحیهٔ پیوستهٔ ساده؛ ۲. ناحیهٔ پیوستهٔ پیچیده. مدل و مفهوم پیوسته بودن محیط‌ها از ریاضیات می‌آید. مجموعه اعداد حقیقی، یک محیط پیوسته ایجاد می‌کند که در آن بین هر دو عدد حقیقی مجزای دیگری وجود دارد. چنانچه این مفهوم پیوستگی مجموعه اعداد حقیقی در مورد مواد تعمیم یابد، به مدل توزیع پیوسته مواد در فضا خواهد رسید. ویسکوالاستیسیته خاصیت دسته‌ای از مواد است که رفتاری میان دو خاصیت کلی ویسکوز بودن و کشسان بودن از خود نشان می‌دهند و این خاصیت به هنگام تحمیل نیروی خارجی و اعمال تغییر شکل بر آن پدیدار می‌شود. مواد ویسکوز، مانند عسل، در برابر تنش اعمال‌شده، پاسخ‌هایی به‌صورت جریان برشی و کرنش با تغییرات خطی نسبت به زمان از خود نشان می‌دهند. مواد کشسان، مانند آهن نیز به هنگام رویارویی با تنش، به‌آرامی کشیده می‌شوند و درصورتی که میزان تنش از آستانهٔ کشسانی آن‌ها فراتر نرفته باشد، به‌محض برداشته‌شدن تنش، به وضعیت اولیهٔ خود بازمی‌گردند. مواد ویسکوالاستیک، خواصی از این دو دستهٔ کلی مواد دارند. به‌طورکلی تمامی مواد دارای مقداری از پاسخ‌های ویسکوالاستیک هستند.»