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High-Performance Biocompatible Ag-DLC Coatings - Precise and Localized Silver Doping Through Novel Helium Pulse Injections

Descrizione del progetto

Rivestimenti ad alte prestazioni in carbonio drogato con argento per applicazioni biomediche

Le pellicole in carbonio simile al diamante (DLC, Diamond-like carbon) possiedono proprietà meccaniche straordinarie che le rendono perfette per realizzare rivestimenti di protezione. Date le loro caratteristiche di elevata durezza, basso attrito e biocompatibilità con le cellule viventi, i rivestimenti in DLC drogato con argento sono molto apprezzati nel settore biomedico. L’aggiunta di una maggiore quantità di argento nel rivestimento ha dimostrato un miglioramento nella sua biocompatibilità, sebbene quantità eccessive potrebbero ridurre la sua resistenza meccanica nonché la durata nel tempo e risultare tossiche per gli esseri umani. Il progetto HePULSE, finanziato dall’UE, prevede di sintetizzare rivestimenti in DLC utilizzando una quantità precisa di nanoparticelle di argento in punti specifici sul rivestimento. Le nanoparticelle in argento saranno realizzate in loco tramite tempra rapida al plasma e incorporazione simultanea nella matrice di DLC in un’unica fase di processo.

Obiettivo

Diamond-like carbon (DLC) coatings are renowned for their excellent mechanical properties and biocompatibility. The overall DLC market is projected a compound annual growth rate (CAGR) of 14% by 2020, while the DLC in biomedical sector alone is growing with a CAGR of 33%, which is inspiring advanced DLC research for biomedical use. Hard DLC coatings have poor toughness which limits their application for joint implants that involve impact, shear, and torsion. Silver-doped DLC coatings (Ag-DLC) are increasing in popularity in the biomedical sector as they boost biocompatibility and toughness of pure DLC coatings simultaneously. The biocompatibility of Ag-DLC is shown to increase by increasing Ag fraction, but excessive Ag reduces the mechanical strength and durability and a high Ag dose may become toxic to the patient if the coating fails. We have identified that Ag is essential for early post-surgery, thus it would be highly beneficial to develop a coating where Ag is only doped near the surface, providing maximum biological performance without reducing DLC strength. In fact, selective Ag doping in a DLC matrix is challenging through established physical vapour deposition techniques.

In this project, we are aiming to develop a novel DLC coating with precise and localized doping of Ag nanoparticles using the sputtering method. The Ag nanoparticles will be created in-situ by rapid plasma quenching with He pulses and simultaneously embedded in the DLC matrix in a single-step process. The unique features are precise amounts and specific size of Ag nanoparticles which will be embedded at controlled depths in the DLC matrix. The coatings will be tested for biological functioning i.e. biocompatibility and antimicrobial tests and mechanical performance, which includes hardness, toughness, and tribology. The new Ag-DLC coatings are expected to present a simultaneous improvement in biological and mechanical performance due to their unique tailor-made architecture.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) H2020-MSCA-IF-2019

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

UNIVERSITY OF NORTHUMBRIA AT NEWCASTLE
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 224 933,76
Indirizzo
SUTHERLAND BUILDING COLLEGE STREET
NE1 8ST NEWCASTLE UPON TYNE
Regno Unito

Mostra sulla mappa

Regione
North East (England) Northumberland and Tyne and Wear Tyneside
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 224 933,76
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