The limited mechanical properties of composite materials, including stiffness, strength, and biocompatibility, restrict their effectiveness in biomedical applications. This research enhanced the mechanical properties and biocompatibility of polylactic acid and carbon fiber-reinforced composites (PLA/CFRCs) by incorporating multi-walled carbon nanotube (MWCNT) fillers. The methodology involved synthesizing MWCNTs and integrating them into PLA/CFRC laminates using fusion-blending, dispersion, and interlaminar spray-coating. Raman spectroscopy confirmed the presence of MWCNTs, with characteristic D and G band peaks and an ID/IG of 1.44 ± 0.089. SEM revealed MWCNTs in the PLA/CFRC matrix and allowed size determination, with an outer diameter range of 125–150 nm and a length of 14,407 ± 2869 nm. FTIR identified interactions between the matrix and the MWCNTs, evidenced by band shifts. TGA/DSC analysis showed thermal stability above 338 °C for all composites. The tensile tests revealed that all composites had values greater than 19 GPa for the elastic modulus and 232 MPa for the ultimate strength. Cytotoxicity assays confirmed biocompatibility, and all samples maintained a cell growth rate greater than 80%. This study highlighted the potential of nanotechnology to optimize the mechanical behavior of polymer-based composites, expanding their applicability in biomedical fields.
31 December 2023 in REVISTA DE CIENCIAS TECNOLÓGICAS
En esta investigación se presenta el análisis y comparación de los resultados reportados en la literatura de 1987 al 2023 relacionados con la capacidad de absorción de energía específica de columnas tubulares de materiales compuestos, los cuales se clasificaron en tres categorías: a) laminados con fibras en orientación de [0,90], b) laminados con fibras unidireccionales, y 3) laminados con laminados multidireccionales. Se examinó la absorción de energía específica (SEA) y se realizaron comparaciones entre los estudios. Los resultados exhibieron una amplia dispersión en los datos, incluso para configuraciones aparentemente similares. Las diferencias se atribuyen a factores como dimensiones de probetas, materiales utilizados y técnicas de ensayo. Además, se observó la falta de normativas estandarizadas, lo que dificulta la comparación y la identificación de patrones consistentes. Se concluye que la implementación de estándares unificados mejoraría la coherencia y comparabilidad de los resultados, proporcionando una comprensión más profunda de estos materiales en aplicaciones futuras.
En este trabajo se presenta un estudio experimental sobre la influencia de la estructura del tejido textil en las propiedades mecánicas a tensión de compuestos híbridos carbono/vidrio. Los tejidos seleccionados fueron el plano (plain), asargado (twill) y satín (satin), con fibra de carbono a 0° en la urdimbre y fibra de vidrio a 90° en la trama. Los laminados se fabricaron mediante infusión de resina, obteniendo un contenido total de fibras del 57 %. Las probetas se elaboraron conforme a la norma ASTM D3039 y los ensayos de tensión se realizaron en una máquina universal Shimadzu AG-Xplus 100 kN. Se evaluaron la resistencia última, el módulo de elasticidad y el porcentaje de elongación a la ruptura. Los resultados mostraron que la estructura del tejido influye en el desempeño mecánico de los compuestos híbridos. El tejido plano presentó el mejor comportamiento a tensión, con una resistencia última de 221 ± 33 MPa y un módulo de elasticidad de 11.7 ± 0.89 GPa. El análisis estadístico ANOVA de un factor indicó que no existieron diferencias significativas en el Módulo de Elasticidad entre los tejidos evaluados, sin embargo, sí se encontraron diferencias significativas en el esfuerzo máximo, lo que confirma que el patrón de tejido influye en la resistencia del material compuesto. En conclusión, los compuestos híbridos carbono/vidrio representan una alternativa, ya que la incorporación de fibra de vidrio permite reducir costos sin eliminar las ventajas mecánicas aportadas por la fibra de carbono. Además, la estructura del tejido textil influye en la distribución de esfuerzos y en los mecanismos de daño.
Bilateral robotic rehabilitation has emerged as a technological approach for promoting coordinated upper-limb training after stroke. This state-of-the-art review critically analyzes bilateral upper-limb rehabilitation robots with emphasis on mechanical architecture, actuation and transmission, bilateral interaction modalities, control strategies, assistance modes, and validation evidence. A structured literature search covering 2010 to 8 July 2026 identified 141 records; 23 technology-related publications were retained for the state-of-the-art analysis, comprising 18 primary bilateral robotic studies and 5 supporting technical/contextual publications. The reviewed systems were organized according to a hierarchical framework distinguishing end-effector, exoskeleton, and hybrid architectures from simultaneous bilateral, master–slave/mirror-based, and cooperative bimanual interaction modalities. The evidence indicates that end-effector systems favor mechanical simplicity and adaptable workspaces, whereas exoskeletons provide more direct joint-level control at the cost of greater alignment and mechanical complexity. Control approaches increasingly incorporate impedance, admittance, assist-as-needed, and bio-signal-based strategies to improve compliant interaction and adapt assistance to user contribution. However, many advanced systems remain supported primarily by engineering validation or experiments involving healthy participants, while direct post-stroke clinical validation is comparatively limited. Future development should therefore prioritize clinically validated adaptive assistance, control strategies capable of accommodating asymmetric bilateral contribution, and safe, usable, and affordable systems suitable for clinical and home-based rehabilitation.