29/10/2012 - Nanopartikel zur Verstärkung der transparenten "Brackets" von Kieferorthopäden

Menéame

Forscher der Universität Carlos III von Madrid arbeiten mit dem Unternehmen zusammen CEOSA-Euroorthopädie bei der Entwicklung einer neuen Generation von transparenten Kunststoff-Brackets mit Nanopartikeln, die die Festigkeit erhöhen und die Eigenschaften des Materials verbessern.

Los Brackets transparente Kunststoffpolymere, die in den Zahnorthopäden verwendet werden, haben in den letzten Jahren sehr gute Ergebnisse erzielt, vor allem aufgrund ihrer ästhetischen Verbesserung gegenüber Metall. Das Problem ist, dass sie bestimmte Verschleißprobleme im Mund haben.

"Wir haben die Kraft, die unsere Zähne auf dem Bracket machen, und wir dachten, dass die Nanotechnologie nützlich sein könnte, um diese Frage zu lösen," sagt Juan Baselga, Leiter der Gruppe der Polymeros und Composites der Universität Carlos III in Madrid (UC3M). Die Lösung, die sie entwickelt haben, besteht darin, sehr harte Nanopartikel aus Tonerde zu verwenden und sie gleichmäßig in Polysulfon, der Polymermatrix, zu zerstreuen, die das Unternehmen CEOSA-Euroorthodox für die industrielle Herstellung von Brackets einsetzt, zu verteilen.

Dieser neue Prozess, der von der Firma neben den Forschern der UC3M patentiert wird, schafft es, ein Material mit höherer mechanischer Festigkeit und Verschleiß zu erhalten, wobei Transparenz gewahrt bleibt.

"Mit dieser Technologie haben wir es geschafft, ein steiferes Material zu entwickeln, das eine bemerkenswert bessere Abriebfestigkeit aufweist und so den Verschleiß der Zähne oder Lebensmittel beim Kauen besser aushält," erklärt Baselga. Darüber hinaus ist es biokompatibel, was entscheidend ist, wenn es in den Mund genommen wird und den europäischen Vorschriften für Lebensmittelkontakte entspricht.

Nach Ansicht der Forscher finden diese neuen Materialien - die Nano-Kunststoff-Anwendungen - in verschiedenen Bereichen der Industrie. Insbesondere ist Polysulfon im biosanitären Bereich wegen seiner Biokompatibilität in der Entwicklung von chirurgischen Geräten interessant, wo die Steifigkeit und Abriebfestigkeit verbessert werden müssen. Darüber hinaus hat es auch potenzielle Anwendungen in der Automobilindustrie oder im Sicherheitsbereich, z.B. bei der Entwicklung neuer Visoren in Feuerwehrhelmen.

Synergien zwischen öffentlichem und privatem Sektor

Diese Innovation ermöglicht die gleichmäßige Einbeziehung und Streuung von Nanopartikeln in eine Polymermatrix in sehr geringem Anteil. Nach diesem Prozess, der auf grünen chemischen Techniken basiert, die von Forschern der UC3M durchgeführt werden, mischen die bereits mit dem Polymer verstreuten Partikel in der Firma CEOSA-Euroorthodonie mittels Mikroextrusions- und Mikroinjektionstechniken zur Herstellung des Endstücks.

"Wir dosieren Kunststoff, denn die normalen Maschinen können mindestens 15 Gramm injizieren, wenn unsere Teile 0,06 Gramm wiegen können. Es wäre so etwas wie Insulin mit einer Pferdespritze zu injizieren," erklärt der Firmenleiter Alberto Cervera. "Und mit der Technologie, die wir verwenden, der Mikroextrusion und der Mikroinjektion, sind wir in der Lage, diese kleinen Mengen an Material extrem genau zu kontrollieren," fügt er hinzu.

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