Biomedical Engineering - Bioingegneria Chimica

Full exam

BIOCHIMICA 1 - 2°APPELLO 07/02/2022 1) La figura seguente mostra la curva sforzo -deformazione per un provino di ottone. Un provino cilindrico realizzato con questo materiale, di diametro 6 mm e lunghezza 50 mm, viene sottoposto a un carico di trazione di 5000 N. Sapendo che il rapporto di Pois son è pari a 0.30, calcolare: A)l’allungamento del provino, B)la sua riduzione di diametro. 2) Per una lega Piombo -Stagno di composizione 25% in peso Sn -75% in peso Pb scegliere dall’elenco che segue la/e fase/i e la/e sua/loro composizione/i a 200 °C : a. α = 17% in peso Sn -83% in peso Pb; L = 55.7% in peso Sn -44.3% in peso Pb OK b. α = 25% in peso Sn -75% in peso Pb; L = 25% in peso Sn -75% in peso Pb c. α = 17% in peso Sn -83% in peso Pb; β = 55.7% in peso Sn -44.3% in peso Pb d. α = 18.3% in peso Sn -81.7% in peso Pb; β = 97.8% in peso Sn -2.2% in peso Pb 3) Definire e descrivere brevemente i principali meccanismi di corrosione nel corpo umano. Per ciascuno di essi, indicare qua le o quali materia li sono soggetti a questi e quali, invece, sono resistenti. 4)Calcolare: a. il peso molecolare medio numerale, Mn (pt 2) b. il peso molecolare medio ponderale, Mw (pt 2) c. l’indice dipol idispersione, PDI (pt 1): ni 1 3 5 8 10 13 20 13 10 8 5 3 1 Mi 800000 750000 700000 650000 600000 55000 0 50000 0 450000 400000 350000 300000 250000 200000 5) Quali tra i seguenti materiali può essere utilizzato per realizzare protesi e/o parti di protesi per applicazioni cardiovasco lari? Motivare la scelta PMMA Lega di Ti Carbonio pirolitico allumina Pyrex zirconia ePTFE PC PC Acciao austenitico Tra questi, quali possono essere utilizzati per applicazioni dentali? Motivare la scelta. 6) Quali tra i seguenti materiali può essere utilizzato in applicazioni oftalmiche: PMMA OK PS PDMS OK PU PET PTFE PHEMA OK UHMWPE 7) Che tipo di comportamento sforzo -deformazione è tipico dei materiali ceramici? A cosa è dovuto? Riportare qualche esempio di biomateriale ceramico, descrivendone le caratteristiche principale (bioattivo vs. quasi -inerte) e riportando la principale applicazione in ambi to biomedicale. 8)La figura seguente mostra la curva sforzo -deformazione per un acciaio 1. Quale è la resistenza a rottura della lega? 2. Quale è il modulo di elasticità? 3. Qual è il limite di snervamento? a. 420 MPa; 2. 200 GPa; 3. 570 MPa b. 650 MPa; 2. 500 GPa; 3. 420 MPa c. 570 MPa; 2. 200 GPa; 3. 550 MPa OK d. 420 MPa; 2. 200 MPa; 3. 550 MPa 9) Indicare quali tra i seguenti materiali e/o dispositivi non può essere sterilizzato in autoclave: • piastra di coltura in polistirene (PS; Tm = 2 40°C, Tg = 85 -125°C) OK • inserto di protesi di ginocchio in UHMWPE (Tm = 130 -136°C, Tg = -122°C) OK • silicone (Tg = -123 °C) • strumentario chirurgico (acciaio) • vetreria da laboratorio (vetro Pyrex) • polipropilene (PP; Tm = 170 °C, Tg = -16 °C) 10) Quale delle seguenti caratteristiche contraddistinguono gli acciai inossidabili da altri tipi di acciaio? • sono più resistenti alla corrosione OK • sono più forti • sono più resistenti • sono più duttili 11) Date le curve sforzo -deformazione riportate in Figura sottostante, indicare quale di queste è relativa a: a) un polimero elastomerico; b) un polimero termoplastico c) un acciaio. Motivare (brevemente) la risposta: 12) Quale dei seguenti cambiamenti delle proprietà si ottiene deformando plasticamente un provino metallico a temperatura ambient e? • Un incremento della resistenza a rottura e una riduzione della duttilità OK • Una riduzione della resistenza a rottura e un incre mento della duttilità • Un incremento della resistenza a rottura e un incremento della duttilità • Una riduzione della resistenza a rottura e una riduzione della duttilità