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
Neurológovia sú zdesení. Látka, ktorú používame každý deň, ohromne ničí ľudské zdravie
Z neživých kovov stvorili „živý“ štít. Úplne nový materiál z Číny čaká prelomový test
Nič také doteraz neexistovalo. Američania aktivovali zariadenie, ktoré navždy zmení jadrovú energiu
Vedci ostali v nemom úžase. Objavili unikátny proces, ktorý z olova vytvára zlato
Slováci dýchajú toxický plyn, ani o tom netušia. Vedci objavili v kuchyni skrytú hrozbu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Slovensko má nového milionára: Od rozprávkových 120 miliónov ho delilo jedno číslo
Druhým príjmom si môžeš aj uškodiť: Zarábať popri práci neznamená mať peniaze len na vlastné výdavky (ODBORNÍK)
Smrteľná hubová infekcia ohrozuje Európu: „Skutočnosť je už dosť desivá,“ varujú odborníci
Pracovná revolúcia: Skupine Slovákov chcú politici pridať 12 dní dovolenky
Obľúbená dovolenková destinácia Slovákov končí s nedeľným predajom. Vieme, ako budú prevádzky fungovať
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Vedci ostali v nemom úžase. Objavili unikátny proces, ktorý z olova vytvára zlato
- Nič také doteraz neexistovalo. Američania aktivovali zariadenie, ktoré navždy zmení jadrovú energiu
- Sovietom vybuchovali reaktory, americké nevedeli plávať. Príbeh, ako Rusi pomocou USA zabili najväčšiu jadrovú ponorku
- Najslávnejšia veta vznikla náhodou. Gladiátor má 25 rokov, prvý nápad by nikdy neprerazil
- Ľudia pri ňom odchádzali z kina. Desivý horor ide do finále, najhoršie ešte len príde (VIDEO)
-
- Vedci ostali v nemom úžase. Objavili unikátny proces, ktorý z olova vytvára zlato
- Ľudia pri ňom odchádzali z kina. Desivý horor ide do finále, najhoršie ešte len príde (VIDEO)
- Najslávnejšia veta vznikla náhodou. Gladiátor má 25 rokov, prvý nápad by nikdy neprerazil
- Star Wars a Duna na steroidoch. Veľkolepý sci-fi seriál sa predstavil v novej ukážke
- Nič také doteraz neexistovalo. Američania aktivovali zariadenie, ktoré navždy zmení jadrovú energiu
-
- Vedci našli skrytý trik, ako obnoviť zrak. Takéto niečo by ti nikdy nenapadlo
- ČERNÁK pobláznil Slovákov. Netflix však ponúka ešte niečo omnoho lepšie
- Našli artefakt starý 80 000 rokov. Odhalil, že o minulosti ľudstva sme sa totálne mýlili
- Robí si na ňu zálusk NATO aj Ukrajina. Sused Ruska má novú kamikadze zbraň na obranu štátu
- Majitelia elektromobilov dostali studenú sprchu. Po novom majú platiť nespravodlivú a vysokú daň
V európskej krajine došlo k výbuchu skladu. Úrady varujú ľudí pred jedovatým oblakom
Slováci kupujú jazdenky rýchlejšie. Pozri sa, ktoré miznú zo stránok ako prvé
Ministerstvo dopravy uzavrie zmluvu za vyše 6 miliónov eur. Dostane úplne nový systém
Slovensko riskuje zlyhanie aj energetickú nestabilitu. Riziko závislosti rastie
Vedci vytvorili betón z moču. Môže nahradiť pieskovec aj cement
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Slovensko má nového milionára: Od rozprávkových 120 miliónov ho delilo jedno číslo
Druhým príjmom si môžeš aj uškodiť: Zarábať popri práci neznamená mať peniaze len na vlastné výdavky (ODBORNÍK)
Smrteľná hubová infekcia ohrozuje Európu: „Skutočnosť je už dosť desivá,“ varujú odborníci
Pracovná revolúcia: Skupine Slovákov chcú politici pridať 12 dní dovolenky
Obľúbená dovolenková destinácia Slovákov končí s nedeľným predajom. Vieme, ako budú prevádzky fungovať
Copyright© 2025 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené