Pátek, 7 února, 2025

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

- Reklama -

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

Země s největší zlatou rezervou na Zemi 4krát překonala Čínu a Rusko

Zlato. Symbol bohatství, moci a jistoty už po tisíce let. Ani v digitálním věku plném virtuálních měn a algoritmů neztratilo na významu. Tenhle cenný...

Trumpovi s ukončením války Ruska s Ukrajinou pomůže Musk, tvrdí moderátor Piers Morgan

Když se Piers Morgan, známý moderátor a publicista, pustil do předpovědí o budoucnosti konfliktu Ruska s Ukrajinou, znělo to trochu jako příběh ze sci-fi románu. Morgan totiž s neochvějnou jistotou tvrdí, že budoucí americký prezident Donald Trump opravdu okamžitě přinese mír mezi Ruskem a Ukrajinou. Jak to podle něj udělá?

Věda našla neočekávané využití pro zbytky kávy, které běžně vyhazujeme

Věda někdy najde úspěšné použití pro obyčejné věci, které máme denně na dosah ruky. To, co na první pohled vypadá jako pouhá kuriozita, může mít zásadní vliv na naši budoucnost. Přesně takovým objevem je nový druh betonu, při jehož výrobě se využívá kávový lógr.

Robovan: Nový autonomní dopravní prostředek Tesly s kapacitou pro 20 cestujících

Představte si svět, kde lidé nastupují do aut a autobusů bez řidičů. Je už zatraceně blízko. Alespoň to naznačila velkolepá akce v Burbanku, kde společnost Tesla představila vedle očekávaného Robotaxi i něco, co by se dalo nazvat autobusem budoucnosti – Robovan.

Nová zjištění o Etruscích: Překvapivé jídlo pro nejmenší a problémy, kterým museli čelit

Představte si, že jste rodičem v době, kdy svět ještě nepoznal slávu Říma. Vaše dítě pláče hlady, vy ale nemáte dost jídla, abyste mu mohli pomoct. Nebo onemocní – a vy víte, že mu možná nebudete schopni zachránit život. Jaké bylo žít mezi Etrusky, tajemným národem, který položil základy slavné římské civilizace?

Jak vypukla nejkratší válka v dějinách: Konflikt trval pouhých 38 minut, ale způsobil spoušť

Nejkratší válka v dějinách trvala pouhých 38 minut. Začala smrtí sultána a ambicí mladého následníka. Na Zanzibaru se díky tomu na konci 19. století střetla troufalost místního vládce s nekompromisní silou britského impéria. Jak to dopadlo?

Nová funkce WhatsApp: Přepisování hlasových zpráv do textu. Jak ho aktivovat?

Svět moderní komunikace je bohatý na rozmanité způsoby, jak si lidé sdělují své myšlenky a pocity. WhatsApp nyní přichází s funkcí, která může změnit způsob, jakým používáme hlasové zprávy.

Tohle nikdo nečekal: Odborníci varují před hotovostí

Běžné mince a bankovky nejsou jen prostředkem směny – skrývají v sobě i něco, co bychom si nepřáli. Jsou nositelé života.

Globální oteplování promění moře a oceány ve vodní pouště

Ještě nikdy v dějinách naší planety se oceány neoteplovaly tak rychle jako dnes. Studie vědců z Univerzity v Bristolu, publikovaná v časopise Nature, přináší varovný obraz o budoucnosti mořského života.

Co umí (a jak) robotický asistent Elona Muska

Na světě je mnoho podivuhodností, ale snad žádná nebudí tak smíšené pocity jako robot, který vypadá, kráčí a pracuje téměř jako člověk.
- Reklama -