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.
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Doteraz sme žili v omyle. Nepochopiteľná vesmírna záhada má zrazu vyše 12-tisíc riešení
Posúvame naše chápanie fyziky. Zmerali silu jednej zo základných interakcií s rekordnou presnosťou
Vzdialené hviezdy sú na dosah, nepotrebujeme ani palivo. Nový pohon spôsobí revolúciu
Ľudstvo dobyje ďalší svet vo vesmíre. Štartujeme na Titan
Slováci majú poslednú šancu vidieť vzácny vesmírny jav, neukáže sa ďalší rok
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Mäso napichané vodou, lacný tuk namiesto masla: V nákupnom raji Slovákov sú „falošné“ potraviny
„Ak Sulík konal, ako Haščák chcel, je to pr*ser.“ Naď prehovoril o schôdzi, kde sa riešil Sulík a agent GRU
Akcia NAKA: Zadržali bývalého šéfa nitrianskeho inšpektorátu práce aj majiteľa známych penziónov
Pre jediný zlý zvyk máš vyššiu pravdepodobnosť, že skončíš na mizine. Prieskum ukázal nečakané výsledky
Hanba najlepšej armády sveta: Vojaci žijú v kasárňach plných plesní, splaškov, potkanov a baktérií
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Kontroverzný návrh z Bruselu: Na vedenie SUV budeš potrebovať nový vodičák, B nebude stačiť
- Nositeľ Nobelovej ceny zavrhol bitcoin, keď stál 6 €. Odvtedy narástol o 375 000 %, jeho desivá predpoveď sa stále môže naplniť
- Nový iPhone 15 Pro je prepadák. V kľúčovom teste pohorel, ľudia sa sťažujú na nespočet problémov
- Naložil som 1,2 tony do elektrickej dodávky. To, aký dojazd z toho vzišiel a čo som zistil, mi vyrazilo dych
- Slováci majú poslednú šancu vidieť vzácny vesmírny jav, neukáže sa ďalší rok
-
- Kontroverzný návrh z Bruselu: Na vedenie SUV budeš potrebovať nový vodičák, B nebude stačiť
- Vzdialené hviezdy sú na dosah, nepotrebujeme ani palivo. Nový pohon spôsobí revolúciu
- GTA 6 prichádza. Toto všetko o hre zatiaľ vieme
- Slováci majú poslednú šancu vidieť vzácny vesmírny jav, neukáže sa ďalší rok
- Ľudstvo dobyje ďalší svet vo vesmíre. Štartujeme na Titan
-
- Kontroverzný návrh z Bruselu: Na vedenie SUV budeš potrebovať nový vodičák, B nebude stačiť
- Vzdialené hviezdy sú na dosah, nepotrebujeme ani palivo. Nový pohon spôsobí revolúciu
- GTA 6 prichádza. Toto všetko o hre zatiaľ vieme
- Slováci majú poslednú šancu vidieť vzácny vesmírny jav, neukáže sa ďalší rok
- Ľudstvo dobyje ďalší svet vo vesmíre. Štartujeme na Titan
Nátlak EÚ na Apple pokračuje. Technologický gigant musí sprístupniť svoje produkty konkurencii
Bielorusko obmedzilo používanie dronov, na osobné účely nesmú byť ani dovážané
Čierna listina USA sa zväčšuje. Súčiastky pre drony nepredajú ďalším firmám za ich pomoc Rusku
Najväčšia filmová šialenosť leta príde online. Pustíš si ju na tejto platforme
Informácie z Haščákových mobilov vyšetruje polícia, prelomili ich zabezpečenie
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Mäso napichané vodou, lacný tuk namiesto masla: V nákupnom raji Slovákov sú „falošné“ potraviny
„Ak Sulík konal, ako Haščák chcel, je to pr*ser.“ Naď prehovoril o schôdzi, kde sa riešil Sulík a agent GRU
Akcia NAKA: Zadržali bývalého šéfa nitrianskeho inšpektorátu práce aj majiteľa známych penziónov
Pre jediný zlý zvyk máš vyššiu pravdepodobnosť, že skončíš na mizine. Prieskum ukázal nečakané výsledky
Hanba najlepšej armády sveta: Vojaci žijú v kasárňach plných plesní, splaškov, potkanov a baktérií
Copyright© 2023 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené