Českí vedci vyvinuli unikátny materiál. Vyrovná sa skutočným ľudským kostiam
Výskumný tím vedcov z Japonska spolu s vedcami z Ústavu termomechaniky Akadémie vied ČR vyvinuli jedinečný kovový materiál so zdanlivo odporujúcimi si vlastnosťami. Nová zliatina, ktorú nazývajú CCAS, napodobňuje pružnosť ľudských kostí. Na tému upozornil AV ČR na svojom webe.
Problém s kostnými náhradami
Kovové kostné implantáty sa v medicíne využívajú už od začiatku 20. storočia. Aktuálne používané implantáty sa vyrábajú z biomateriálov, respektíve zliatin, ktoré svojimi vlastnosťami napodobňujú skutočné kostné tkanivo.
Hoci tieto kostné náhrady vykazujú dobrú pevnosť a odolnosť, oproti reálnym kostiam, ku ktorým sa pripevňujú, sú výrazne menej flexibilné. V dôsledku nerovnomerného rozloženia síl pri namáhaní potom môže dôjsť k degradácií okolitých kostí, čoho dôsledkom je u pacieta rozvoj osteoporózy.
Treba podotknúť, že existujú aj biomateriály, ktoré sa svojou flexibilitou vyrovnajú ľudským kostiam, avšak tie zas strácajú na pevnosti a odolnosti. Pochopiteľne, máme aj materiály, ktoré ktoré predstavujú akýsi kompromis medzi dvomi uvedenými možnosťami.
Najčastejšie ide však o zliatiny niklu a titánu, ktoré sa využívajú v dentálnej chirurgii. Nikel však nie je vhodný pri vytváraní kostných implantátov, pretože pacient naň môže mať alergickú reakciu.
Testy hovoria jasne
V novej štúdii publikovanej v žurnále Advanced Materials preto spomínaní vedci z Japonska a Českej republiky prišli s novou zliatinou na báze kobaltu a chrómu, ktorá spoľahlivo napodobňuje pružnosť ľudských kostí a je tiež mimoriadne odolná voči opotrebeniu.
Ideálny materiál
Zliatina dostala názov CCAS, čo je skratka prvkov Co-Cr-Al-Si (kobalt, chróm, hliník, kremík) a jej vlastnosti ju predurčujú na výrobu kostných náhrad. Primárnym cieľom bolo vytvorenie zliatiny, ktorá dokáže minimalizovať rozdiel v ohybnosti medzi ľudskou kosťou a kovom.
Vzhľadom na to, že tieto vlastnosti sú dané, respektíve ovplyvnené orientáciou kryštálov kovových prvkov, odborníci vytvorili kovové monokryštály s veľkosťou niekoľko centimetrov a s presne danou priestorovou orientáciou.
„Zliatinu pripravili v Japonsku. My sme zaisťovali predovšetkým meranie jej pružnosti,“ vysvetľuje Hanuš Seiner z Ústavu termomechaniky AV ČR. „Naše svetovo unikátne zariadenie presne meria extrémne malé deformácie. Pre predstavu, na zaťaženie materiálu pri testoch sme používali ultrazvukové vlny,“ dodáva.
Počas testov prebiehajúcich v priestoroch Ústavu termomechaniky AV ČR vykazovala zliatina až 17 % ohybnosť, bez toho, aby došlo k jej trvalej deformácií – po záťaži sa vrátila sa do pôvodného stavu. Podľa dostupných informácií ide o dvojnásobnú hodnotu oproti konvenčným materiálom na báze niklu.
„Naša zliatina je zo všetkých materiálov vyvíjaných za účelom kostných náhrad najbližšie k tomu, ako sa chovajú skutočné kosti,“ uvádza Seiner.
Ako ďalej inforumuje Univerzita Tóhoku na svojom webe, výsledky tejto štúdie prekvapili aj samotných autorov. Hoci pred samotným začiatkom výskumu vedci vedeli, že „chróm má silnú odolnosť voči korózii, ale superelasticita, flexibilita a značná odolnosť materiálu na báze kobaltu a chrómu bola veľkým prekvapením.“
Aktuálne sa odborníci z Japonska a Čiech pripravujú na podrobnú analýzu vlastností tohto revolučného materiálu, aby lepšie dokázali popísať mechanizmy jeho správania. Predtým, ako sa CCAS začne používať na výrobu kostných náhrad v medicínskej praxi, bude musieť prejsť ešte klinickými skúškami.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
15 rokov si ju nikto nevšimol. Materiál budúcnosti má zázračnú vlastnosť
Webbov teleskop dal vedcom nádej. V „kúte" slnečnej sústavy našiel miesto s vysokou šancou na život
Dáš 6 000 eur a narodí sa ti dokonalé dieťa. Americká firma spustila genetický softvér, ktorý pobúril svet
Nový koronavírus z Číny by mohol zabiť tretinu nakazených. Od globálnej krízy nás delí jediná vec
Hawking sa celý čas mýlil. Vedci zbúrali jeden z najväčších mýtov vesmíru
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Meteorológovia varujú aj pred výskytom supercelárnych búrok: Sobotné počasie potrápi tieto okresy
Štát nie je startup: Muskove posledné mesiace „otriasli“ Washingtonom, jeho experiment prináša veľké varovanie (ANALÝZA)
Tretí deň som sa takmer zrútila. Žila som podľa návykov Elona Muska: Žiadne „urobím to zajtra“
Slovenský odborník vysvetľuje skutočné účinky prírodných stimulantov: Ashwagandha či ginko pod drobnohľadom
Slovensko príde o viac než milión € : Sme prvá krajina, ktorú EÚ potrestala za konflikt záujmov
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Zničí všetko, čo mu stojí v ceste. Rusi vypustili 24 000-tonové jadrové monštrum, ktoré ovládne Arktídu
- Úplne sa pomiatla. Umelá inteligencia povedala vedcom, že chce použiť jadrové zbrane
- Ukrajina našla novú zbraň proti ruským dronom. Geniálne „Cukríky“ rozdávajú všetkým vojakom
- Najlepší akčný film 2025 práve pribudol online aj s dabingom. Dá sa pozrieť úplne zadarmo
- Obrovský hit so Stallonem dostane nečakaného nástupcu. Uvidíš v ňom ďalšiu veľkú hviezdu
-
- Totálna nehoráznosť. Večný spojenec Ruska si z Ukrajiny spravil cvičisko rakiet a Západ nechápe
- Zničí všetko, čo mu stojí v ceste. Rusi vypustili 24 000-tonové jadrové monštrum, ktoré ovládne Arktídu
- Najlepší akčný film 2025 práve pribudol online aj s dabingom. Dá sa pozrieť úplne zadarmo
- Úplne sa pomiatla. Umelá inteligencia povedala vedcom, že chce použiť jadrové zbrane
- Takýto votrelec tu ešte nebol. Sci-fi monštrum nastoľuje peklo na Zemi, máme trailer
-
- Obrovský škandál na trhu. Automobilky klamú zákazníkov, predávajú „ojazdené“ autá špinavým trikom
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Spojenec Slovenska dostal ultimátnu zbraň. „Dračiemu ohňu“ neunikne ani jedna raketa, zasiahne aj mincu
- Totálna nehoráznosť. Večný spojenec Ruska si z Ukrajiny spravil cvičisko rakiet a Západ nechápe
- Najlepší akčný film 2025 práve pribudol online aj s dabingom. Dá sa pozrieť úplne zadarmo
Nemecko ustupuje od zelenej vlny. Fosílne palivá zatienili slnko aj vietor
Fuego opäť vybuchla. Sopka v Guatemale núti obyvateľov utekať pred skazou
Slovensko čelí veľkej AI výzve. Ak nič neurobíme, prehĺbime digitálnu priepasť
Trump kúpil Teslu na podporu Muska. Teraz otočil a chce ju predať
Zemetrasenie otriaslo známou púšťou. Tisíce domácností sú bez elektriny
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Meteorológovia varujú aj pred výskytom supercelárnych búrok: Sobotné počasie potrápi tieto okresy
Štát nie je startup: Muskove posledné mesiace „otriasli“ Washingtonom, jeho experiment prináša veľké varovanie (ANALÝZA)
Tretí deň som sa takmer zrútila. Žila som podľa návykov Elona Muska: Žiadne „urobím to zajtra“
Slovenský odborník vysvetľuje skutočné účinky prírodných stimulantov: Ashwagandha či ginko pod drobnohľadom
Slovensko príde o viac než milión € : Sme prvá krajina, ktorú EÚ potrestala za konflikt záujmov
Copyright© 2025 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené