PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Langmuir· 2026Q1

Mikrooluk Destekli TiO2 Nanotüp Dizilerinin Yüzey Aktivasyonu ile Ti–6Al–4V Alaşım Yüzeylerinde Kararlı Ag Nanoparçacık Tutulumu

Interfacial Activation of Microgroove-Supported TiO2 Nanotube Arrays for Stable Ag Nanoparticle Retention on Ti–6Al–4V Alloy Surfaces

Yang Cao, Weiting Wu, Anfu Chen, Xueqian Lei

Kısa özet

Yeni bir RIE destekli hidrotermal yöntem, 24 saat içinde E. coli ve S. aureus'a karşı %99'un üzerinde antibakteriyel verimliliğe sahip, dayanıklı, gümüş nanoparçacık kaplı titanyum alaşım yüzeyleri oluşturur.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Femtosaniye lazer tekstüre ve anotlama kullanılarak Ti–6Al–4V alaşımı üzerinde hiyerarşik mikrooluk-TiO2 nanotüp dizileri oluşturuldu.
  • Binder içermeyen Ag-fonksiyonlu yüzeyler elde etmek için yerinde AgNP biriktirme amacıyla reaktif iyon aşındırma (RIE) destekli hidrotermal strateji kullanıldı.
  • RIE ön işlemi, mekanik aşınmaya, su akışı etkisine ve ultrasonik ajitasyona karşı AgNP tutulumunu önemli ölçüde artırdı.
  • Optimize edilmiş EAFSL@Ag yüzeyi, 24 saat içinde E. coli ve S. aureus'a karşı >%99 antibakteriyel verimlilik elde etti ve 21 gün boyunca sürekli Ag+ salınımı gösterdi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Titanium alloys are widely used as load-bearing biomedical materials; however, their bioinert oxide surfaces and susceptibility to bacterial colonization remain important challenges for surface functionalization. More critically, the weak interfacial retention of antibacterial nanoparticles on TiO2-based nanostructures often limits long-term antibacterial durability. In this work, femtosecond laser texturing followed by anodization was used to construct hierarchical microgroove-TiO2 nanotube arrays on Ti–6Al–4V (TC4) surfaces. Silver nanoparticles (AgNPs) were subsequently deposited in situ through a reactive ion etching (RIE)-assisted hydrothermal strategy, yielding binder-free Ag-functionalized micro/nanostructured titanium surfaces. The effects of hydrothermal temperature on AgNP nucleation, particle-size distribution, surface coverage, and wettability were systematically investigated. To evaluate AgNP anchoring stability, accelerated disturbance tests involving sandpaper abrasion, water-flow impact, and ultrasonic agitation were performed. Compared with the hydrothermally treated surface without RIE pretreatment, the RIE-pretreated surface showed higher residual Ag content after mechanical and hydrodynamic challenges, indicating enhanced AgNP retention. The optimized RIE-pretreated Ag-loaded surface (EAFSL@Ag) exhibited sustained Ag+ release, with a cumulative concentration of 0.52 ppm after 21 days in phosphate-buffered saline. Against Escherichia coli and Staphylococcus aureus, EAFSL@Ag achieved antibacterial efficiencies exceeding 99% within 24 h. These results suggest that RIE-assisted interfacial activation of TiO2 nanotubes promotes Ag+ adsorption, heterogeneous AgNP nucleation, and nanoparticle retention, providing a scalable surface-engineering strategy for durable antibacterial titanium surfaces.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Langmuir, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Yüzeyler, Kaplamalar ve Filmler

Surfaces, Coatings and FilmsMaterials Science