WRÓĆ DO STRONY
GŁÓWNEJ
Nauka

Wydrukowany w 3D materiał inspirowany kośćmi może prowadzić do materiałowej rewolucji

Jeśli zastanawiacie się, czy kości nie są z natury niesamowite, to wszelkie wasze wątpliwości powinien rozwiać najnowszy materiał, który powstał na ich podstawie.

Dzięki nowej wiedzy na temat tego, w jaki sposób kości zachowują swoją wytrzymałość, pewnego dnia możemy zobaczyć materiały inspirowane kośćmi na masową skalę, które będą niesamowicie trwałe. Odkrycia mogą również prowadzić do lepszego leczenia chorób pokroju osteoporozy.

Kratowa struktura wewnętrzna kości zwykle składa się z sieci pionowych „rozpórek” podobnych do płyt, wraz z cieńszymi poziomymi rozpórkami przypominającymi pręty, które biegną między nimi. Kiedy kość otrzymuje jednocześnie jedno ciężkie obciążenie, to w dużej mierze gęstość pionowych rozpórek decyduje o tym, czy pęknie. Wcześniej uważano, że poziome rozpórki mają niewielki wpływ na wytrzymałość kości.

Korzystając z modeli komputerowych, naukowcy z nowojorskiego Uniwersytetu Cornell ustalili niedawno, że im wyższa gęstość poziomych rozpórek, tym większa liczba mniejszych cykli obciążenia, które kość mogła wytrzymać z czasem przed pęknięciem.

Aby poddać dane modelu komputerowego testowi w praktyce, czyli temu fizycznemu, naukowcy wydrukowali w 3D wiele próbek materiału polimeru uretanowego inspirowanego kością, a następnie poddali je powtarzającym się cyklom nacisku. Stwierdzono, że poprzez zwiększenie grubości poziomych rozpórek żywotność zmęczeniową materiału można zwiększyć nawet 100 razy. Innymi słowy, uzyskać fenomenalną trwałość.

Oczekuje się teraz, że odkrycia zespołu zainspirują innych producentów do zmian stosowanych obecnie materiałów w oczywistym, bo sprowadzającym się do zwiększenia ich trwałości celu.

ŹRÓDŁO: New Atlas