Sobota, 25 května, 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

Britská firma vyvíjí umělý alkohol, který by neměl negativní účinky toho opravdového

Londýnská firma GABA Labs pracuje na vývoji syntetického alkoholu nazvaného 'Alcarelle', který prý poskytne blahodárné účinky alkoholu bez kocoviny, ztráty rovnováhy nebo jiných nepříjemných projevů po pití.

Adrian Carton de Wiart: Voják, o kterém se říkalo, že ho nejde zabít

Při pohledu na válku by člověk řekl, že neponechá člověka beze změny. U kapitána Adriana Carton de Wiarta, muže, jenž se účastnil tří významných válek, zanechala válka nesmazatelnou stopu. Postřelili ho do obličeje, hlavy, břicha, kotníku, nohy, boku a ucha. Kvůli zraněním přišel o zrak na jednom oku a o levou ruku.

Meta používá vaše fotky z Instagramu a Facebooku k tréninku umělé inteligence

Meta, mateřská společnost Facebooku a Instagramu, ohlásila, že použila veřejné obrázky a příspěvky z těchto sociálních médií k tréninku svého nové umělé inteligence.

Největší nákupní centrum světa je v Íránu a vypadá jako malé město

Českému srdci jsou blízké tradiční obchodní domy a krámky, kde se člověk může nechat unést vůní čerstvě upečeného pečiva či dobové atmosféry, ačkoli i my jsme už v posledních letech podlehli lásce k supermarketům. Co když vám povíme o jednom obchodním domě, vedle kterého vypadají i naše největší obchodní centra jako skromné krámečky.

Tálibán představil první afghánské supersportovní auto

Nedávno se afghánská vláda vedená hnutím Tálibán dostala do pozornosti médií, když představila zcela mimořádný výtvor – první afghánský supersportovní vůz s názvem Mada 9.

Sokolík bornejský se pyšní titulem nejmenší pták světa, přes svou roztomilost je to nebezpečný dravec

Ve světě ptactva se většina lidí zajímá o obrovské dravce typu orla, ale my se dnes vydáme na cestu za tajemstvím, kterého ptáčka příroda stvořila jako toho nejmenšího. Je jím Sokolík bornejský.

Kanadská robotická firma představila nejrychlejší boty světa

Z Pittsburghu dorazila zpráva o revolučním vynálezu. Místní na robotiku zaměřená firma se pyšní nejrychlejšími botami na světě, kterým říká Moonwalkers. A slibuje, že jejich užíváním se zvýší rychlost naší chůze až o 250 %.

Slepá japonská vědkyně vymyslela AI kufr pro zrakově postižené

Obyvatelé proslulé říše vědy a techniky, známé jako Japonsko, jsou svědky vznešeného pokroku, jenž nezřídka vyráží dech a otevírá nové obzory v lidském snažení. V nedávné době se na scéně zjevil výtvor, jenž neslouží pouze jako praktický společník, nýbrž rovněž jako význačný symbol lidského ducha a jeho nezlomné touhy překonávat překážky osudu. Jedná se o "AI kufr," technologický úspěch, jenž nese pečeť vynikající slepé vědkyně Chieko Asakawa.

Jaký vliv má testosteron na velikost penisu

Oceňme duchaplnou vědu, která zkoumá tajemství testosteronu, hormonu známého svou neodmyslitelnou spojitostí s mužstvím. Jeho vliv na tělo muže nelze přecenit. Dostatečné množství přirozeného testosteronu v těle může mít pozitivní vliv na různé aspekty zdraví, včetně sexuální touhy a počtu spermií. Má ale i vliv na velikost penisu?

Značky Puma a Adidas stvořila sourozenecká nenávist, co trvala i po smrti

Bavorské město Herzogenaurach je domovem dvou sportovních gigantů – značek Puma a Adidas. Historie obou těchto značek je natolik složitá a plná konfliktů, že se někdy zdá, jako by spíš vycházela přímo z dramatického filmu než z reálného života.
- Reklama -