Батарейки

популярно о научном

Искусственная зубная эмаль упрочнит корпуса самолетов

Искусственная зубная эмаль упрочнит корпуса самолетов

Когда речь заходит о структурных и электронных компонентах современных самолетов, они должны выдерживать постоянные напряжения и вибрации без растрескивания с одной стороны, а с другой - они не должны быть мягкими как резина и иметь необходимую жесткость. Что интересно, такие же требования предъявляет природа и к нашим зубам. Учитывая этот факт, руководитель исследовательской группы из Мичиганского университета профессор Николас Котов (Nicholas Kotov) создал синтетическую зубную эмаль, которая в определенный день может начать использоваться в авиастроении.

Когда Котов начал искать в природе жесткий и при этом демпфирующий вибрацию материал, он также рассматривал кости и раковины. Он обнаружил, что зубная эмаль по своим свойствам уникальна, хотя на протяжении миллионов лет ее одна и та же базовая структура передавалась от вида к виду. Объективно, эта структура работает достаточно длительное время, показывая свою эффективность.

Синтетическая зубная эмаль, полученная профессором Николасом Котовым

Синтетическая зубная эмаль, полученная профессором Николасом Котовым

В натуральной зубной эмали имеются жесткие керамические кристаллические столбики, окруженные более мягкой матрицей из протеинов. Эта структура часто повторяется, формируя несколько многоуровневых слоев, в зависимости от назначения зуба. Когда челюсти жестко сжаты и на керамические столбики оказывается сильное давление, то вся энергия рассеивается в окружающих столбики протеиновых матрицах, предохраняя столбики от разрушения.

Краткая история о разработке синтетической зубной эмали

Работая с Котовым, докторант Бонгджун Йеом воссоздал эту структуру, вырастив сначала нанопровода оксида цинка на микросхеме (это аналог керамических кристаллических столбиков в природной зубной эмали), а затем добавил два жидких полимера, которые заполнили пространство между проводами (как аналог протеиновых матриц). Он добавлял множественные покрытия из полимеров, позволяя каждому застыть перед добавлением следующего.

Чтобы создать слой синтетической зубной эмали толщиной в один микрон потребовалось осадить 40 покрытий. Затем он повторил весь процесс 20 раз, нагромождая дополнительные слои нанопроводов с полимерами один на другой. О получившемся продукте он высказался так: "достигнута способность естественной зубной эмали защищать себя от вреда от вибраций."

Разумеется, производственный процесс должен быть полностью оптимизирован и автоматизирован перед тем, как новый синтетический материал получит широкое распространение. В конечном счете, Котов надеется увидеть, что его материал найдет применение в таких областях, как аэрокосмическая промышленность и электроника.

Источник: Мичиганский Университет.

Оставьте комментарий!


Комментарий будет опубликован после проверки

     

  

Facebook.

(обязательно)