• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Metaliczne szkło-bezpieczne implanty

    21.01.2010. 01:30
    opublikowane przez: Piotr aewski-Banaszak

    Nowy kompozytowy materiał o charakterze metalicznego szkła, utworzony z magnezu, cynku i wapnia, doskonale nadaje się do wytwarzania bezpiecznych, biodegradowalnych implantów - donosi "Nature Materials".

    Metaliczne szkło to nowoczesny materiał - stop metali, którego atomy ułożone są względem siebie w taki sposób, jak atomy tworzące szkło (czyli chaotycznie), a nie w sposób uporządkowany, jak zwykle w metalu (układ regularny).

    Naukowcy z ETH Zurich (Swiss Federal Institute of Technology Zurich) zsyntetyzowali nowy materiał o charakterze metalicznego szkła, który dzięki swym właściwościom doskonale nadaje się, jako materiał na biodegradowalne implanty, czyli sztuczne elementy wszczepiane do organizmu, które po spełnieniu swojej funkcji ulegają rozkładowi bez szkody dla żywych tkanek.

    Nowy stop składa się w 60 procentach z magnezu, 35 procentach z cynku oraz w 5 procentach z wapnia. Poprzez bardzo szybkie schłodzenie roztopionej masy metalu, naukowcom udało się stworzyć amorficzny materiał, który charakteryzuje się nieuporządkowanym niczym w cieczy, czy szkle, układem atomów (metaliczne szkło).

    Skład chemiczny oraz właściwości wynikające z wzajemnego układu atomów w nowym stopie powodują, iż wszczepiony do żywego organizmu element metalowy nie ulega korozji. Nie rozkłada się w sposób typowy dla innych biodegradowlanych stopów magnezu. W bezpośredniej okolicy korodującego metalu nie jest wytwarzany gaz - wodór. Biodegradowalność powoduje, iż nie ma konieczności usuwania lub wymiany implantu po określonym czasie, przez co leczona osoba nie jest narażana na konieczność dwukrotnej operacji (założenia i wyjęcia implantu).

    Według naukowców, wstępne testy przeprowadzone na zwierzętach potwierdzają doskonałe właściwości nowego materiału (brak niekorzystnych oddziaływań na żywe tkanki), z tego też powodu w najbliższym czasie przeprowadzone będą dalsze badania na żywych organizmach, by w jak najszybciej materiał ten mógł być bezpiecznie używany przez lekarzy podczas leczenia ludzi.

    Źródło:
    PAP - Nauka w Polsce

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Szkło laboratoryjne – szlachetny gatunek szkła wysokiej klasy, odznaczający się dużą wytrzymałością mechaniczną i odpornością na nagłe zmiany temperatur oraz dużą odpornością na działanie odczynników chemicznych. Do produkcji szkła laboratoryjnego dodaje się tlenków baru, cynku, glinu, boru, magnezu. Szkło laboratoryjne stosowane jest do produkcji aparatury chemicznej i szklanego sprzętu laboratoryjnego. W zależności od dodanych składników i związanych z tym właściwościami, szkło laboratoryjne dzieli się na: Stopień krystaliczności - parametr stosowany w przypadku substancji i materiałów zdolnych do częściowej krystalizacji (polimerów, stopów metali, szkła itp.), definiowany jako stosunek masy części skrystalizowanej do całkowitej masy materiału/substancji. Szkło metaliczne – stop metali z udziałem niemetali poddany dużemu przechłodzeniu (rzędu 10 K/s) z temperatury wyższej od temperatury topnienia do temperatury niższej od temperatury zeszklenia. Temperaturą zeszklenia, w przypadku ciał krystalicznych jakimi są metale, jest temperatura krystalizacji. Uzyskany materiał ma strukturę nieuporządkowaną – amorficzną. Szkło metaliczne wykazuje dużą oporność elektryczną rzędu 50–300 μΩ/cm.

    Szkło piankowe - materiał pochodzenia mineralnego stosowany w budownictwie do izolacji termicznych i akustycznych. Otrzymywany z roztopionego szkła przez dodanie domieszek pianotwórczych. Jest nieprzeźroczyste, odporne na korozję biologiczną i chemiczną, niepalne. W obecności płomieni nie wydziela gazów toksycznych. Produkowane w dwóch odmianach: Właściwości materiałowe – cecha każdego materiału zdefiniowanego jako kompozycja chemiczna w określonych warunkach fizycznych. Zależnie od warunków fizycznych, wartości właściwości materiałowych dla pojedynczego materiału mogą być różne. Nie są to więc właściwości materiału takie, jak np. skład chemiczny.

    Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych — państwowa jednostka badawcza i wdrożeniowa pokrywającą swoim obszarem wszystkie dziedziny nauki i przemysłu związane z przetwórstwem surowców niemetalicznych, w szczególności związanych z produkcją wyrobów ceramicznych i ze szkła, materiałów ogniotrwałych oraz mineralnych materiałów budowlanych, spoiw mineralnych oraz wyrobów betonowych. Tworzywo szklano-ceramiczne - materiał mający wiele właściwości zarówno szkła jak i bardziej tradycyjnej ceramiki krystalicznej. Tworzywo jest formowane jako szkło a następnie częściowo krystalizowane poprzez obróbkę cieplną. W przeciwieństwie do ceramiki spiekanej, tworzywo szklano-ceramiczne nie posiada porów pomiędzy kryształami.

    Szkło awenturynowe nazywane także kamieniem tysiąca słońc (ang. Goldstone, Goldglass, niem. Goldfluss, Goldichte) – rodzaj syntetycznego szkła o kolorze połyskującego brązu używany do wytwarzania ozdób. Materiał ten nie występuje w przyrodzie, jest wytwarzany sztucznie. Szkło samoczyszczące - szkło pokryte od zewnątrz powłoką z tlenku tytanu umożliwiającą samoczyszczenie się szkła.

    Szkło − według amerykańskiej normy ASTM-162 (1983) szkło zdefiniowane jest jako nieorganiczny materiał, który został schłodzony do stanu stałego bez krystalizacji.

    Krzemionka topiona (fused silica) to materiał otrzymywany w wyniku ultraszybkiego schładzania idealnie czystej, stopionej lub gazowej krzemionki otrzymanej w sztuczny sposób (np: poprzez hydrolizę tetrametoksysilanu, polisiloksanów itp.) w wyniku czego uzyskuje się materiał zwierający niemal wyłącznie fazę amorficzną, czym różni się od szkła kwarcowego, zawierającego znaczący udział fazy krystalicznej.

    Szkło spinowe – rodzaj materiału magnetycznego, wykazujący lokalne uporządkowanie spinów (momentów magnetycznych), lecz nie posiadający wypadkowego momentu magnetycznego. Ze szkłem spinowym mamy do czynienia, gdy momenty magnetyczne rozmieszczone są przypadkowo w sieci krystalicznej, a oddziaływanie spinu z pierwszym sąsiadem ma naturę ferromagnetyczną, a z drugim antyferromagnetyczną. Oddziaływanie o charakterze ferromagnetycznym między momentami magnetycznymi następuje przez poruszające się elektrony przewodnictwa. W przypadku szkieł spinowych struktura materiału i rodzaj oddziaływań prowadzi do frustracji spinów (sprzeczne oddziaływanie z najbliższymi i drugimi sąsiadami) co sprawia, że energia układu ma wiele minimów. Konsekwencją powyższego jest płynięcie układu w czasie, tzn. wolne zmienianie się struktury spinowej – co jest cechą charakterystyczną szkieł spinowych.

    Dodano: 21.01.2010. 01:30  


    Najnowsze