Инженеры-биомедики разрабатывают прочную синтетическую зубную эмаль

Даже с современной наукой и материалами возможность полностью воспроизвести натуральную эмаль была сомнительной. В недавно опубликованном исследовании группа ученых представила недавно разработанный материал, который имитирует состав и структуру натуральной зубной эмали, самого твердого вещества в организме человека, и даже превосходит свойства натуральной эмали. Ученые утверждают, что многомасштабный дизайн, использованный в исследовании, подходит для производства высокоэффективных материалов.

Суть проблемы искусственного воспроизведения эмали заключается как в мельчайших масштабах создания такого сложного материала, как эмаль, так и в достижении той же прочности, что и натуральная эмаль. Свойства эмали обусловлены ее иерархической архитектурой из гидроксиапатитовых нанопроводов и их взаимосвязей. В новом исследовании ученые синтезировали выровненные гидроксиапатитовые нанопровода и покрыли их аморфным цирконием, в результате чего получились структуры, напоминающие атомарную, наноразмерную и микромасштабную организацию естественной зубной эмали.

В ходе серии тестов команда применила искусственную эмаль к различным образцам, включая человеческие зубы. Подводя итоги, исследователи написали: "Нанокомпозит одновременно демонстрировал высокую жесткость, твердость, прочность, вязкоупругость и ударную вязкость, превосходя свойства эмали и ранее разработанных материалов, похожих на эмаль".