Nova uloga bijelog korunda u revoluciji medicinske tehnologije
Sada neće puknuti čak ni ako padne - tajna leži u ovom premazu 'bijelog safira'. "Bijeli safir" na koji je mislio bio je...bijeli korundkoristi se u industrijskom poliranju čelika. Kada je ovaj kristal aluminijum oksida, sa Mohsovom tvrdoćom od 9,0 i hemijskom čistoćom od 99%, ušao u medicinsko polje, započela je tiha revolucija u medicinskim materijalima.
1. Od industrijskih brusnih ploča do ljudskih zglobova: Prekogranična revolucija u nauci o materijalima
Možda se pitate kako je abrazivno sredstvo koje se prvobitno koristilo za rezanje metala postalo novi miljenik medicinske oblasti. Jednostavno rečeno, osnovna težnja medicinske tehnologije je "biomimetizam" - pronalaženje materijala koji se mogu integrirati s ljudskim tijelom i izdržati decenije habanja.Bijeli korund, s druge strane, posjeduje „robusnu strukturu“:
Njegova tvrdoća konkurira onoj oddijamant, a njegova otpornost na habanje tri puta je veća od tradicionalnih metalnih spojeva.
Njegova hemijska inertnost je izuzetno jaka, što znači da se ne raspada, ne hrđa niti izaziva odbacivanje u ljudskom tijelu.
Njegova površina nalik ogledalu otežava pričvršćivanje bakterija, smanjujući rizik od postoperativne infekcije.
Već 2018. godine, medicinski tim u Šangaju je počeo istraživati upotrebuobložen bijelim korundomzglobova. Učiteljica plesa koja je podvrgnuta potpunoj zamjeni kuka vratila se na scenu šest mjeseci nakon operacije. „Moji metalni zglobovi su me toliko iscrpljivali da se svaki korak osjećao kao razbijeno staklo. Sada gotovo zaboravim da su tu kada plešem.“ Trenutno, vijek trajanja ovihbijela korund-keramikaKompozitni spojevi traju duže od 25 godina, što je gotovo dvostruko više od tradicionalnih materijala.
II. „Nevidljivi čuvar“ na vrhu skalpela
Medicinsko putovanje bijelog korunda započelo je radikalnom transformacijom medicinskih alata. U radionici za proizvodnju medicinskih uređaja, tehnički direktor Li pokazao je na red blistavih hirurških pinceta i objasnio: „Nakon poliranja instrumenata od nehrđajućeg čelika saMikroprah bijelog korunda, hrapavost površine je smanjena na manje od 0,01 mikrona - glatkije od jedne desetohiljadite debljine ljudske dlake.” Ova nevjerovatno glatka oštrica čini hirurško rezanje glatkim kao vrući nož kroz puter, smanjujući oštećenje tkiva za 30% i značajno ubrzavajući zacjeljivanje pacijenta.
Još revolucionarnija primjena je u stomatologiji. Tradicionalno, prilikom korištenja dijamantskih abrazivnih svrdla za brušenje zuba, toplina generirana visokofrekventnim trenjem mogla bi oštetiti zubnu pulpu. Međutim, svojstvo samooštrenjabijeli korund(stalno razvijanje novih rubova tokom upotrebe) osigurava da borer ostane konstantno oštar. Klinički podaci iz stomatološke bolnice u Pekingu pokazuju da tokom tretmana korijenskog kanala korištenjem bijelih korund borera, temperatura zubne pulpe raste za samo 2°C, što je daleko ispod međunarodne sigurnosne granice od 5,5°C.
III. Premazi za implantate: Davanje umjetnim organima „dijamantskog oklopa“
Najmaštovitija medicinska primjena bijelog korunda je njegova sposobnost da umjetnim organima da "drugi život". Korištenjem tehnologije plazma prskanja, mikroprah bijelog korunda se nanosi topljenjem na površinu spoja legure titana na visokoj temperaturi, formirajući gusti zaštitni sloj debljine 10-20 mikrona. Genijalnost ove strukture leži u:
Tvrdi vanjski sloj otporan je na svakodnevno trenje.
Čvrsta unutrašnja baza apsorbuje neočekivane udarce.
Mikroporozna struktura podstiče rast okolnih koštanih ćelija.
Simulacije u njemačkoj laboratoriji pokazale su da je nakon 5 miliona ciklusa hoda, habanje proteze koljena obložene bijelim korundom bilo samo 1/8 u odnosu na čisti titan. Moja zemlja je uključila ovu tehnologiju u svoj program „Zeleni kanal za inovativne medicinske uređaje“ od 2024. godine. Domaći zglobovi kuka obloženi bijelim korundom su 40% jeftiniji od uvoznih proizvoda, što koristi stotinama hiljada pacijenata sa bolestima kostiju.
IV. Bijeli korund "visoka tehnologija" u klinici budućnosti
Medicina Usred tehnološke revolucije, bijeli korund otvara nove granice:
Nano-skalapoliranje bijelog korunda Sredstva se koriste u proizvodnji čipova za sekvenciranje gena, povećavajući tačnost detekcije sa 99% na 99,99%, olakšavajući rano otkrivanje raka.
3D printani umjetni pršljenovi s ugrađenim skeletom ojačanim bijelim korundom nude dvostruko veću tlačnu čvrstoću od prirodne kosti, pružajući nadu pacijentima s tumorima kralježnice.
Biosenzorski premazi koriste izolacijska svojstva bijelog korunda kako bi postigli prijenos signala interfejsa mozak-računar bez smetnji.
Istraživački tim iz Šangaja čak je razvio biorazgradive vijke za kosti od bijelog korunda, koji u početku pružaju čvrstu potporu i polako oslobađaju ione aluminija koji potiču rast dok kost zacjeljuje. „U budućnosti, hirurgija prijeloma bi mogla eliminirati potrebu za sekundarnom operacijom uklanjanja vijka“, rekao je dr. Wang, voditelj projekta, predstavljajući eksperimentalne podatke iz tibija zečeva: nakon osam sedmica, volumen vijka se smanjio za 60%, dok je gustoća novoformirane kosti bila dvostruko veća od one u kontrolnoj grupi.