Следующее поколени искусственной косточки может положиться на немного секретов от моря. Научные Работники от Министерства Энергетики США Лаборатория Лоренса Беркли Национальная обуздывали путь морская вода замерзает для того чтобы начать пористую, леса-как материал который 4 времени сильне чем материалы в настоящее время используем в синтетической косточке.
Хотя все еще в investigational этапах, изменения этого вещества смогли также быть использованы в мириад применений в которых прочность и легковесность повелительны, как зубоврачебные implants, изготавливание самолета и компьютерное оборудование.
Как сообщено в варианта 27-ое января 2006 Науки журнала, научные работники Лаборатории Беркли начали смесь которая отражает затейливую структуру перламутра, который точно наслоенное вещество найденное в некоторых раковинах наяды, как устрицы и галиотис. Научные Работники длиной изыскивали дублировать прочность и легковесность перламутра в керамических материалах, но зодчество перламутра меняет на нескольких маштабов длины, от микрометров к нанометрам. Копировать весь из этих маштабов -- каждое из способствует к общей характеристике перламутра -- в синтетике вещество весьма трудно. После Этого, исследователя Лаборатории Беркли думали айсберга.
«Мы позволяем природе направить процесс. Морская Вода может замерзнуть как наслоенный материал, поэтому почему не польза это свойство бросить керамику которая мимический перламутр,» говорит Antoni Tomsia Разделения Наук Материалов Лаборатории Беркли, которое начало смесь с товарищескими исследователями Sylvain Deville Разделения Наук Материалов, Eduardo Saiz, и Ravi Nalla.
На прошлые несколько лет, Tomsia и коллегаы работали для того чтобы изготовить искусственную косточку которая больше косточки чем искусственно, что она приспосабливается к изменять физиологопсихологические условия и сетки с окружающей тканью над временем. В контрасте, сегодняшние искусственние соединения сделаны от сплавов и керамики металла которые часто вызывают воспаление и иммунные реакции, или могут требовать корректирующей хирургии после только немного лет. Потребность для более лучших биоматериалов более добавочно underscored растущим спросом для искусственних соединений. Замена Больше чем 150.000 вальм и почти 300.000 замен колена были выполнены в 2000, согласно Национальному Центру для Статистик Здоровья. Ожидано, что опухают Эти номера в будущем по мере того как родившийся во время демографического взрыва стареют.
Из-за безотлагательной необходимости для длинн-длительной искусственной косточки, исследователя как Tomsia начинали материалы которые принимают их сигнал от природы. В этот случай, Tomsia и коллегаы повернули к океану. Когда морская вода замерзает, кристаллы чисто льда формируют слои, пока примеси как соль и микроорганизмы вытеснены от формируя льда и пойманы в ловушку в каналах между кристаллами льда. Результат наслоенная структура которая грубо походит перламутр вафл-как конструкция.
Команда Лаборатории Беркли верила что этот такой же замерзая процесс смог быть использован для того чтобы бросить восхитительно наслоенный материал который приходит близко к передразнивать твёрдость и легковесность перламутра. Они создали водообильный подвес hydroxyapatite, которое минеральный компонент косточки. После Этого, они замерли оно. Как Раз как примеси в айсберге, hydroxyapatite концентрирует в пространстве между кристаллы льда, создающ слои и слои перламутр-как материала.
Они также нашли что путем увеличивать тариф этого замерзая процесса, наслоенная структура уменьшает в маштаб. В Конечном Счете, они получили микроструктуру которая измеряет один микрон, или одн-миллионный из метра. В сравнении, структура перламутра измеряет половину микрона.
«Мы половина микрон далеко от передразнивать природу,» говорит Tomsia.
После Того Как лед извлекается через сублимацию, результат пористые леса составлено hydroxyapatite того экспонаты поражая сходства к структуре перламутра многослойный через широкий диапазон маштабов длины. Как перламутр, поверхность каждого слоя груба, помогающ слоям фиксирует в месте с любое вещество заполняет пространство между они. И некоторые мосты формируют между слоями, которые поверены, что увеличивают сопротивление трещиноватости.