[發(fā)明專利]一種骨植入用負泊松比三維復合結構單胞及骨固定植入物

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210249729.7
• 申請日: 2022-03-14
• 公開（公告）號: CN114748214B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 李元元;李冬冬;陳東旭;李寧;張玉蘋
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: A61F2/28
• 分類號: A61F2/28;A61L27/56;A61L27/06;A61L27/04;B33Y10/00;B33Y70/00
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 彭翠;張彩錦

1.一種骨植入用負泊松比三維復合結構單胞，其特征在于，

所述負泊松比三維復合結構單胞為由兩個完全相同且相互垂直的負泊松比二維復合結構組成；

所述負泊松比二維復合結構包括具有內入角的負泊松比二維結構，還包括嵌入在該負泊松比二維結構內部的正泊松比二維結構；

所述負泊松比二維結構與正泊松比二維結構為直接相連接，或通過枝桿間接相連；

所述負泊松比三維復合結構單胞包括：第一負泊松比二維復合結構和第二負泊松比二維復合結構，且所述第一負泊松比二維復合結構和第二負泊松比二維復合結構相互垂直；所述第二負泊松比二維復合結構是由所述第一負泊松比二維復合結構沿著其豎直方向的對稱軸旋轉90°得到的；

所述負泊松比三維復合結構單胞維持彈性模量不變的同時提高強度。

2.如權利要求1所述的負泊松比三維復合結構單胞，其特征在于，所述具有內入角的負泊松比二維結構為具有內入角的多邊形結構，優(yōu)選為具有內入角的六邊形蜂窩結構。

3.如權利要求1所述的負泊松比三維復合結構單胞，其特征在于，所述正泊松比二維結構為多邊形正泊松比結構。

4.如權利要求1所述的負泊松比三維復合結構單胞，其特征在于，

所述第一負泊松比二維復合結構包括：具有內入角的負泊松比二維結構，所述具有內入角的負泊松比二維結構包括：頂桿（1）、底桿（2）、第一內入桿（3）、第二內入桿（4），以及設置于所述第一內入桿（3）和第二內入桿（4）之間、且從所述第一內入桿（3）和第二內入桿（4）共同的端點處向外伸出的水平桿（7）；所述水平桿（7）平行于所述頂桿（1）和底桿（2）；

所述第一負泊松比二維復合結構還包括：正泊松比二維結構（5），以及用于連接所述正泊松比二維結構（5）以及所述具有內入角的負泊松比二維結構的連桿（6）；所述連桿（6）一端連接所述正泊松比二維結構（5）的外邊緣，另一端在所述負泊松比二維結構內部與所述第一內入桿（3）和第二內入桿（4）共同的端點相連接。

5.如權利要求4所述的負泊松比三維復合結構單胞，其特征在于，所述頂桿（1）與第一內入桿（3）之間的夾角為銳角；所述底桿（2）與第二內入桿（4）之間的夾角為銳角。

6.如權利要求1所述的負泊松比三維復合結構單胞，其特征在于，所述三維復合結構單胞的材料為合金。

7.如權利要求6所述的負泊松比三維復合結構單胞，其特征在于，所述合金為316L鋼、CoCr、Mg、Mg合金、純Ti、Ti-Ni、Ti-Nb、Ti-Mo或TC4。

8.一種高強度骨固定植入物，其特征在于，包括骨固定植入本體；

所述骨固定植入本體包括若干個如權利要求1至7任一項所述的負泊松比三維復合結構單胞，所述若干個如權利要求1至7任一項所述的負泊松比三維復合結構單胞呈陣列排布，且相互連接形成三維多孔結構陣列。

9.如權利要求8所述的骨固定植入物，其特征在于，所述三維多孔結構陣列中，在水平方向上相鄰兩個單胞中負泊松比二維復合結構中的水平桿（7）相互連接；在豎直方向上相鄰的兩個單胞中，位于上部的單胞其負泊松比二維復合結構中的底桿（2）與下部相鄰單胞中負泊松比二維復合結構中的頂桿（1）相連接。

10.如權利要求8所述的骨固定植入物，其特征在在于，其通過3D打印制備得到。