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
Čína buduje orbitálnu zbraň? Satelity v tvare strely vyvolávajú obavy
Prestaňme ich kontaktovať, kričia vedci. V Mliečnej ceste sú 4 mimozemské civilizácie
Revolučný objav: Vedci vytvorili plast z húb, ktorý môžeš zjesť
Vedci vytvorili dokonalý model zrážky čiernych dier. Simulácie trvali 300 000 hodín a odhalili kľúčovú vec
Rusko nadobro odpísali. Trump urýchľuje ťažbu dôležitých materiálov, experti varujú pred storočnými následkami
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Zabudni na „2 litre čistej vody denne“, prestaň si ničiť obličky. Odborníci našli správne množstvo
AI už zakladá politické strany: „Dánska Synthetic Party je najvýraznejšou a najprepracovanejšou,“ tvrdí odborník (ROZHOVOR)
Obvinený z miliónovej sprenevery ostáva na slobode. Starosta Hrčka verí, že súd vyhovie sťažnosti
Slovensko bude mať novú päťeurovú mincu: Vieme, kedy bude dostupná
Taliani priniesli na východ Slovenska pravú chuť svojho domova: Základom sú poctivé suroviny zo Stredomoria
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- TEST: Vymenila som iPhone za najlacnejší Android. Už pri zapnutí prišiel šok, to však nebolo to najhoršie
- Hollywoodska legenda je späť. Rambo hlási úplne novú podobu, ukáže peklo vo Vietname
- Výrazne šetrí palivo, no vodiči ju vraj nenávidia. Táto automatická funkcia v autách má dostať veľké vylepšenie
- Netflix dostal košom. Gladiátor 2 je konečne dostupný online, exkluzívne len na jednom mieste
- Kritici mu dali 100 %. Na obľúbenú službu dorazil najlepší vojnový seriál posledných rokov
-
- TEST: Vymenila som iPhone za najlacnejší Android. Už pri zapnutí prišiel šok, to však nebolo to najhoršie
- Kritici mu dali 100 %. Na obľúbenú službu dorazil najlepší vojnový seriál posledných rokov
- Vedci našli „trójskeho koňa“ v ovzduší aj vo vode. Prenáša do živých organizmov jedovaté látky
- Hollywoodska legenda je späť. Rambo hlási úplne novú podobu, ukáže peklo vo Vietname
- Domácnosti čaká revolúcia. Vedci predstavili klimatizáciu, ktorá nepotrebuje plyn ani kvapalinu
-
- Majú zásoby 200 miliárd m³. Nečakaná krajina sa môže stať najväčším producentom plynu v Európe
- Potupa neutícha: Odhalili, čo poháňa ruské kamikadze drony
- Vedci neverili vlastným očiam. 1200 metrov pod pyramídami objavili 38 000 rokov staré mesto
- Slováci oslavujú, Gmail dostal skvelú funkciu. Tu je návod, ako si ju zapneš
- Astronómovia neverili vlastným očiam. V ďalekej galaxii spozorovali zvláštny disk
Stratili ďalší stroj. Ukrajinská F-16 neprežila zásah pri odrazení útoku
Lídri EÚ zvažujú historické sankcie voči Rusku. V hre je aj najtvrdší ekonomický úder
Slovensko čaká plynárenský maratón. Do krajiny je potrebné doviezť trojnásobok plynu
Slovensko varuje Brusel: Bez analýz nepodnikajme dôležité energetické kroky
Ukrajinu dostane ďalšie zbrane. Susedný štát jej pripravuje nový balík pomoci
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Zabudni na „2 litre čistej vody denne“, prestaň si ničiť obličky. Odborníci našli správne množstvo
AI už zakladá politické strany: „Dánska Synthetic Party je najvýraznejšou a najprepracovanejšou,“ tvrdí odborník (ROZHOVOR)
Obvinený z miliónovej sprenevery ostáva na slobode. Starosta Hrčka verí, že súd vyhovie sťažnosti
Slovensko bude mať novú päťeurovú mincu: Vieme, kedy bude dostupná
Taliani priniesli na východ Slovenska pravú chuť svojho domova: Základom sú poctivé suroviny zo Stredomoria
Copyright© 2025 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené