Čtvrtek, 24 října, 2024

Povedlo se vyvinout umělou zubní sklovinu. Je pevnější než ta skutečná

Mohlo by vás zajímat

Sklovina je tak složitá, že ještě nedávno bylo téměř nemožné ji napodobit. Tým inženýrů z Číny to ale přesto dokázal.

- Reklama -

Zubní sklovinu si opotřebováváme každý den. A zuby to statečně snášejí. Když jimi rozmělňujete tvrdé potraviny nebo když jimi skřípete, pokud jste ve stresu, můžete za jejich ochranu poděkovat nanoskopickému štítu: zubní sklovině. Tahle složitá vnější vrstva na povrchu zubu, silná jen několik milimetrů, umožňuje drtit, kousat a žvýkat bez neustálé bolesti citlivých tkání pod sklovinou.

Mezinárodní tým vědců nyní vyvinul syntetickou sklovinu, která podle článku o jejich výsledcích dokonce předčí tu skutečnou. Pokud vše půjde dobře, mohly by tyto poznatky konečně přinést přesvědčivé řešení pro kazící se zuby.

Problém s viskoelasticitou

Biomimetická zubní sklovinu vytvořili čínští vědci z Univerzity v Pekingu podle původního přírodního vzoru. V laboratoři ji ale následně vylepšili tak, aby odolala ještě většímu opotřebení a tlaku. Zatímco jiným inženýrům se již předtím podařilo obnovit určité části této tvrdé vnější vrstvy zubu, nový přístup zohlednil jak tuhé, tak pružné složky, aby se více přiblížil složení a struktuře skutečné skloviny.

„Zubní sklovina má výjimečnou viskoelasticitu, která jí umožňuje snášet vibrace a deformační poškození po ultra dlouhou dobu provozu,“ tvrdí Hewei Zhao, hlavní autor článku a chemický inženýr z Univerzity v Pekingu. „Tyto vlastnosti jsou tradičně považovány za kompromis. To je u materiálů [vyrobených člověkem] neobvyklé a dalo nám to motivaci k jejich studiu.“

K výrobě nakonec pomohly extrémní teploty

V minulosti se vědci pokoušeli použít k tvarování krystalických „drátů“ peptidy – jsou to jakési krátké řetězce aminokyselin, které buňky používají ke stavbě proteinů. Nebyli však schopni uspořádat peptidy do složitých struktur, které jsou nezbytné pro pružnost a tvrdost skloviny.

V nové studii se vědci proto pokusili více napodobit přírodní podobu skloviny. Namísto peptidů a dalších biologických nástrojů použili extrémní teploty, aby přiměli drátky k uspořádané formaci. Stejně jako v případě dřívější konstrukce umělých sklovin, tým vytvořil svůj nový materiál z drátků hydroxyapatitu – stejného minerálu, který tvoří skutečnou sklovinu. Na rozdíl od většiny ostatních syntetických smaltů však výzkumníci drátky obalili do kujného povlaku na bázi kovu.

Lepší než opravdová sklovina

Podařilo se jim tak vytvořit nanokompozitní systém, který účinně napodobuje houževnatost skutečného smaltu a zároveň zachovává jeho viskoelasticitu. Poté tento materiál testovali tak, že jej nanesli na různě tvarované předměty včetně lidských zubů.

Tým zjistil, že „vykazuje vysokou tuhost, tvrdost, pevnost, viskoelasticitu a houževnatost, čímž překonává vlastnosti skloviny a dříve vyráběných objemových materiálů inspirovaných sklovinou,“ uvádí se ve studii.

Zdroj:

scientificamerican.com, Independent, phys.org

- Reklama -

Podobné články

- Reklama -

Také jsme psali

Led Zeppelin se stali součástí největší hotelové loupeže newyorské historie. A bylo jim to úplně fuk

Když v roce 1973 kapela Led Zeppelin vystupovala tři večery v Madison Square Garden, byla okradena o spoustu peněz: asi 200 000 dolarů. Stohy...

Kdo byl legendární Robin Hood: Jeho skutečný život byl jiný než ten ve filmu

V roce 1226 se v soudních dokumentech York Assizes objevil zápis o osobě jménem Robert Hot. Když mu byl zabaven majetek v hodnotě 32...

Luxusní auto zdarma: Dubaj se proměnila v skládku supervozů. Stačí si vybrat, nasednout a odjet

Spojené arabské emiráty jsou díky ropě jedním z nejbohatších států světa a staly se zemí zaslíbenou pro mnoho přistěhovalců hledajících práci. Tisíce lidí zavítaly...

Odvrácená strana Měsíce: Čínský objev, který otřásl vědeckým světem

Čínská mise Chang’e-4 se postarala o pořádný rozruch. Vědci díky ní odhalili, co všechno se skrývá na odvrácené straně Měsíce. A výsledky jsou fascinující.

Glosa: Hráči českého národního týmu bojovali jako lvi, ukázali víc, než si připouštíme

Hráči našeho národní tým v německém Hamburku bojovali jako lvi. Na mistrovství Evropy roku 2024 se postavili tureckým sokům s odhodláním, které lze jen stěží popsat slovy. To, co se odehrálo na trávníku, bylo více než jen sportovní utkání; byla to skutečná bitva ducha a odvahy.

Félicette, kočičí astronautka: Málem zapomenutá hrdinka Země se nakonec dočkala pocty

Na fotografiích nevypadá příliš šťastně. Možná ale její zaskočený výraz způsobila skutečnost, že měla v mozku implantovanou elektrodu. Ovšem takhle se o slavné kočičí...

Jak vyprat kšiltovku: Návod, podle kterého to zvládne i nešikovný chlap

Stačí pár let nošení a z vaší milované čepice se stane potem zasmrádlá ostuda, která je nejspíš na mnoha místech vcelku odpudivá nebo dokonce...

Posilování v Antice: Jak se cvičilo v době kalokagathia

Pro lepší přehled, jak se posilování v antice lišilo od toho dnešního, ho budeme srovnávat se současnými zásadami sportovního tréninku. Ať už jde o...

Jeremy Clarkson: Vyloučili ho před maturitou, ke slávě mu pomohla neuctivost

Jeremy Charles Robert Clarkson se narodil 11. dubna 1960 v Doncasteru v Jižním Yorkshiru Shirley a Eddiemu Clarksonovým. Shirley byla učitelkou na základní škole...

Válka dronů už není sci-fi: V Severní Dakotě poslali bojovat s kriminalitou do ulic ozbrojené stroje

Dle ministerstva obrany je nesmrtící, neboli neletální zbraň je definovaná jako:„Neletální zbraně (Non-Lethal Weapons) jsou takové zbraně, které mají na určitou dobu vyřadit z...
- Reklama -