Германски химици разработиха стъклокерамични материали с нанокристали
Германски учени успяха да разработят нов клас стъклокерамични материали с нанокристална структура. Според изследователите материалът е подходящ за използване в стоматологията поради добрите си оптични характеристики и висока якост.
Най-издръжливият материал в човешкото тяло е зъбният емайл. Когато дъвчем шницел или отхапваме ябълка, има силен натиск върху повърхността на зъбите. Според професор Кристиан Рюсел от университета Фридрих Шилер в Йена пломбите, зъбните мостове и протезите трябва да издържат на същите сили като естествените зъби. Керамичните материали, които се използват широко за производството на зъбни протези, в много отношения са по-ниски от новото развитие. Стъклокерамиката на основата на оксиди на магнезий, алуминий и силиций се характеризира с изключително висока якост. „Той е пет пъти по-здрав от керамичните материали, използвани в стоматологията днес“, обяснява професор Ръсел.
Германски химици работят върху създаването на керамика с висока плътност от доста дълго време, без първоначално да планират приложението й в областта на стоматологията. Учените възнамерявали да използват получения материал за разработване на нови компютърни твърди дискове. Изследователите обаче са убедени, че оптичните характеристики на новия продукт ще му позволят да се използва и в стоматологични приложения. Предполага се, че материалът за производство на протези няма да се различава по оптични свойства от естествените зъби. При създаването на дентална керамика е взето предвид факта, че зъбният емайл е частично прозрачен.
За да се получи стъклокерамичен материал с всички необходими свойства, е необходимо да се работи в съответствие със строго определенитемпературен режим. На първия етап суровината се подлага на топене при температура от около 1500 ° C, след това се смесва, стопилката се охлажда и втвърдената маса се разделя на малки парчета. Полученият материал отново се стопява и охлажда. На последния етап, при контролирано нагряване до 1000°C, се образуват нанокристали. Струва си да се отбележи, че последната процедура на кристализация е най-важната за постигане на високо ниво на якост на крайния продукт. Професор Ръсел отбелязва, че от техническа гледна точка процесът на получаване на нанокристален стъклокерамичен материал прилича на разходка по въже, тъй като материал с твърде висока степен на кристалност разпръсква светлина, става мътен и наподобява мазилка на външен вид. Тайната на новата разработка се крие в консистенцията на нанокристалите, чийто размер е средно 100 нанометра. „Нанокристалите са твърде малки, за да разпръснат много светлина, така че керамичният материал изглежда полупрозрачен, точно като естествен зъб“, отбелязва проф. Ръсел.